 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Brancheanalyse af miljømæssige forhold i træ- og møbelindustrienIndholdsfortegnelse1 Indledning 2 Brancheprofiler 3 Livscyklusvurdering 4 Træ, halvfabrikata og komponenter af træ 5 Metal, glas og plast – materialer og processer 6 Lim, overfladebehandlings- og imprægneringsmidler 7 Brugsfase og bortskaffelse 8 Indledning til vurderingerne 9 Bord 10 Stol til undervisningsbrug til kontraktmarkedet 11 Vindue 12 Konklusioner og anbefalinger ForordArbejdet med miljøindsatsen har tidligere været målrettet mod reduktion af forureninger fra både den producerende industri og bortskaffelsesindustrien. Resultatet har for disse indsatsområder på mange måder været positivt. Samtidigt med dette har den materielle levestandard og derved forbruget af produkter, ressoucer og energi i den industrialiserede verden været markant stigende. Hvor denne miljøindsats har resulteret i reducerede belastninger fra blandt andet industrielle spildevandsudledninger, har forbruget af produkter, energi og dermed også produktionen af affald været stigende. I erkendelse af dette har man nu flyttet fokus fra processer og enkeltudledninger til en målrettet indsats mod den samlede belastning fra industriprodukters livsforløb. Denne ændrede fokus kaldes for den "produktorienterede miljøindsats". Brancheprojekt for træ- og møbelindustrien - miljømæssige forhold i alle faser af træ- og møbelprodukters livscyklus - har til formål at analysere status for miljøindsatsen og forslag til fremtidig indsats på væsentlige områder. Herunder har formålet været at
Projektets arbejdsmetoder ud over UMIP-metoden er baseret på den model for brancheanalyse, der er udviklet i renere teknologiprojekter for byggevareindustrien. Projektets resultater baserer sig på dels en overordnet beskrivelse af branchen og dens miljømæssige forhold, dels på en detaljeret kortlægning af udvalgte, typiske produkters miljøpåvirkninger fra vugge til grav som grundlag for egentlige miljøvurderinger - som del af en produktorienteret miljøindsats. Projektet henvender sig først og fremmest til produktudviklere, producenter, materiale- og udstyrsleverandører til træ- og møbelbranchen samt myndigheder. Sekundært er datamaterialet rettet mod LCA-praktikere. Projektet har indledningsvist kortlagt branchen, baseret på tilgængelige data fra Danmarks Statistik og andre kilder. Brancheprofilerne danner grundlag for udpegning af de vigtigste delbrancher og produktområder, som den detaljerede kortlægning har beskæftiget sig med. Dataindsamlings- og miljøvurderingsdelen af projektet er baseret på UMIP-metoden. Vurdering af branchens miljøforhold er belyst både ved en beskrivelse af de indsamlede data i UMIP-dataformat samt ved miljøvurdering af tre træbaserede produkter: En stol, et bord og et vindue. Projektets styre- og følgegruppe har bestået af følgende medlemmer: Mariane Hounum, Miljøstyrelsen (formand) Brancheanalysen bygger på arbejdsdokumenter og viden indsamlet fra en lang række
virksomheder, institutioner og enkeltpersoner bl.a.: - samt mange flere, som vi herved retter en stor tak til. Energihandlingsplaner, energistyring og miljøstyring bliver mere og mere udbredt som løsningsmodeller i branchen. Brancheanalysens resultater, koblet med en produktorienteret miljøpolitik, vil yde et væsentligt bidrag til at nedsætte branchens fremtidige samlede miljøbelastning.
Sammenfatning og konklusionerDenne brancheanalyse for træ- og møbelindustrien har følgende formål:
Resultaterne er fremkommet ved dataindsamling, primært hos en række danske leverandører og producenter, sekundært fra relevant viden fra tidligere gennemførte projekter inden for brancheområdet. De indsamlede data er efterfølgende anvendt til en livscyklusvurdering af tre typiske industriprodukter med tilhørende konklusioner og anbefalinger. Ved at vælge disse typiske produkter er det muligt dels at anvende konklusioner og anbefalinger i en bredere sammenhæng, dels at illustrere miljøvurderingsredskabets anvendelighed i produktudviklingen. De tre produkter er:
For hver af produkterne er der desuden simuleret produktvarianter for at vise det miljømæssige potentiale i forbindelse med produktudvikling. Livscyklusvurderingerne er udført ved anvendelse af UMIP-metoden (Udvikling af Miljøvenlige IndustriProdukter) og det dertil hørende PC-baserede beregningsværktøj. I projektforløbet har der været afholdt en work- shop samt gennemført koordinerende møder med øvrige igangværende renere teknologiprojekter inden for træ- og møbelbranchen. Udveksling af data og erfaringer med brug af UMIP- metoden er udvekslet med Institut for Produkt Udvikling, IPU, samt med RAMBØLL fra Miljøprojekt nr. 376/1998 "Miljøvurdering og udvikling af et reolsystem". Dette projekt har sammen med brancheanalysen indsamlet relevante data for begge projekter og supplerer brancheanalysen med miljøvurdering af et reolsystem af MDF-plader. Indsamlede data bliver tilgængelige i databasen til Miljøstyrelsens UMIP PC-værktøj og vil kunne udnyttes af branchens virksomheder ved produktvurdering af egne produkter - som del af en produktorienteret miljøindsats. Den indledende kortlægning af branchen er baseret på 1995-data fra Danmarks Statistik og er afrapporteret særskilt. Branchen i tal Den danske træ- og møbelindustri inklusive skovbrug omsatte i 1995 samlet for kr. 25 mia. og beskæftigede i alt ca. 50.000 mennesker inkl. virksomhedsejere. Branchen er sammensat af mange små og mellemstore virksomheder med 15-16 ansatte i gennemsnit pr. virksomhed, undtaget skovbrug, hvor den gennemsnitlige beskæftigelse pr. driftsenhed er 1,6 person. Den samlede produktionsværdi på kr. 25 mia. fordeler sig med kr. 1,4 mia. på skovbrug (6 %), kr. 8,9 mia. på savværk og byggevarer (35 %) og kr. 14,8 mia. på møbler og inventar (59 %). Møbelindustrien eksporterede i 1995 for kr.11 mia, svarende til 76% af den samlede møbelproduktion (senere tal viser, at eksportandelen af møbelproduktionen er svagt stigende). Værdien af dansk møbelproduktion udgør 1,5% af verdens møbelproduktion. Skovbruget er meget naturligt den største producent, regnet efter produktionsmængde: 1,9 mio. tons i 1995 svarende til 55% af branchens samlede produktion. Hele branchens (eksklusiv skovbrug) registrerede energiforbrug var 10.322.000 GJ i 1995, fordelt med 62% til savværk og byggevareindustri og 38% til møbelindustrien. I 1997 er det samlede energiforbrug i branchen registreret som svarende til 8% af Danmarks samlede forbrug. Branchens forbrug af materialer og ressourcer Danske skove leverer ca. 20% af branchens forbrug af træbaserede råvarer, fortrinsvis løvtræ. Den årlige nettotilvækst af vedmasse i danske skove er 5% før det sidste stormfald ultimo 1999. Forbruget af træ fra regnskovsområder er mindre end 3% af det samlede forbrug. Disse træarter er ikke omfattet af brancheanalysen. Resten af forbruget (77%), primært nåletræ, importeres hovedsageligt fra vore nordiske naboer, hvor den årlige nettotilvækst af vedmassen er ca. 25%. Træet kommer i stigende grad fra skovbrug, der lader sig certificere efter regler om bæredygtig drift fastsat enten af FSC, Forest Stewardship Council, eller PEFC, Pan European Forest Certification. En skovgeneration fra vore vigtigste forsyningskilder fornyr sig ca. pr. 80 år. Træ er en fornybar ressource, der samtidigt er CO2–neutral. Det kulstof, der optages under træets vækst lagres efter skovning i det færdige produkt. Den samme mængde CO2 frigøres først enten ved biologisk nedbrydning eller, hvis produktet efter end levetid bortskaffes ved forbrænding til energiformål. Træaffald fra træ- og møbelindustrien anvendes til at erstatte brændstof fra fossile energikilder (olie, naturgas og kul), der ikke er fornyelige og er væsentlige bidragsydere til den samlede forøgelse af drivhusgasser. Træaffald som energikilde tegner sig således for 40-50% af det samlede energiforbrug i branchen. Potentialet for øget anvendelse af træaffald enten til oparbejdning af nye træbaserede materialer eller som energi til varme og el- produktion er til stede. Danske byggevarer, møbler og inventar forbruger yderligere en lang række andre råvarer end træ. Stål, aluminium, glas, plast, lime, lakker, malinger og træimprægneringsmidler m.m. indgår i de færdige produkter i forskellig mængde afhængigt af de behov, det færdige produkt skal opfylde i brugsfasen hos kunden/forbrugeren. Fælles for metallerne gælder det, at de ikke er fornybare, at der er meget varierende forsyningshorisonter og miljøbelastninger. Jernmalm og bauxit (aluminium) har eksempelvis relativt lange forsyningshorisont på henholdsvis ca. 120 og 200 år, zink vurderes kun at have en forsyningshorisont på ca. 20 år. Et af resultaterne i vurderingerne peger på at stål i stålmøbler udgør en væsentlig miljøbelastning i forhold til de andre materialer i møblet. Den samlede miljøbelastning fra disse møbeltyper vil derfor kunne reduceres væsentligt ved at sikre en korrekt bortskaffelse af stålkomponenterne efter endt brug således, at de kan demonteres og sendes til genbrug. Der er derfor behov for en yderligere dialog mellem branchens producenter og genanvendelsesindustrien for at optimere bortskaffelsesvejene, således at de ikke fornybare ressourcer sikres en længere forsyningshorisont. Lim, overfladebehandling af træ og metaller samt træimprægnering anvendes for at tilføre de færdige produkter flere egenskaber som holdbarhed, styrke og dekorative effekter i designøjemed samt øget levetid – funktionskrav, som de naturlige materialeegenskaber ikke kan leve op til. Dette uanset om produkterne skal anvendes i udemiljø eller i indemiljø. Denne nødvendige værditilvækst tilfører produkterne miljøbelastninger fra især påføring af lime, lakker og imprægneringsmidler, der ud over energiforbrug ved deres fremstilling kan afgive flygtige organiske stoffer, VOC’er, fra indholdsstofferne primært til luft. Disse emissioner påvirker på denne måde både arbejdsmiljøet i branchens virksomheder og atmosfæren, men for lime og lakkers vedkommende også indeklimaet i brugsmiljøet. I dag er kun emission af formaldehyd fra bygningsplader reguleret ved lov, mens øvrige emissioner kun oplyses frivilligt, for eksempel via Dansk Indeklima Mærkning. For produkter med indhold af kemiske stoffer gælder desuden særlige regler for bortskaffelse af farligt affald. I brancheprojektet har der været særlig fokus på indsamling af data for indholdsstoffer på lim, lak og træimprægneringsmidler. Der er foretaget miljøvurdering af indholdsstoffer, der svarer til ca. 95% af branchens forbrug af disse midler. Sammen med myndighederne yder branchens organisationer, materiale- og udstyrsleverandører, producenter og industrielle designere en stor indsats for at reducere de samlede miljøpåvirkninger fra branchens produkter og virksomheder. Udviklingen inden for lim, overfladebehandling- og træimprægneringsmidler har ført til udvikling af lime og lakker med færre emissioner af VOC’er, bl.a. reduceret formaldehydemission, vandbaserede træimprægneringsmidler samt forbud mod og udfasning af bl.a. arsen, chrom. Investering i renere teknologi i produktionsfasen samt stigende interesse for indførelse af miljøledelsessystemer har samlet ført til, at træ- og møbelindustrien nærmer sig de reduktionsmål for emission af VOC, som branchen har aftalt med Miljø- og Energiministeriet. Resultatet fra de tre produktvurderinger peger yderligere på, at øget anvendelse af UV- og vandige lakker kan reducere miljøbelastningen fra produkterne væsentligt i produktionsfasen og i særdeleshed i indeklimaet i brugsfasen. Øget anvendelse af nye vandbaserede træimprægneringmidler samt øget fokus på konstruktiv træbeskyttelse ved anvendelse af træs naturlige egenskaber vil også væsentligt forbedre produkternes miljøprofil. Design af produkter med anvendelse af hjælpematerialer med mindre miljøbelastning ved samme niveau af brugskrav samt øget mulighed for demontering, sortering og genbrug vil ud over at nedbringe produktets samlede miljøbelastning også bidrage til reduktion af eventuelle affaldsafgifter, der ikke forventes at blive reduceret i den nærmeste fremtid. Der er behov for på brancheniveau at øge indsatsen for at udbrede både viden og værktøjer til LCA-produktvurderinger og den produktorienterede miljøindsats. Brancheanalysens resultater kan anvendes direkte i produktudviklingen ved hjælp af UMIP-metoden. Konklusionerne kan desuden gøres anvendelige i en bredere sammenhæng ved enklere virkemidler som eksempelvis "6 x R" -filosofien. 6 x R baserer sig på, at der i den miljøorienterede produktudvikling er (mindst) 6 overordnede måder at indarbejde miljøtankegangen i produktudviklingen på. Her anvendes den i projektets efterfølgende formidlingsfase til at strukturere projektets konklusioner fra de udvalgte produkter således, at de er anvendelige for producenter af andre, tilsvarende produkter. Dataindsamlingen i dette projekt er meget omfattende, alligevel vil der være materialer og processer, der ikke er inkluderet. Dette kan skyldes at anvendelsen af materialerne er marginal, at datatilgængeligheden har været lav eller økonomiske og tidsmæssige begrænsninger. Se derfor ikke denne rapport som "de vises sten", men brug den som inspiration til det videre arbejde med dokumentation og indførelse af produkttankegangen i branchen og i den enkelte virksomheder. Brugen af UMIP-metoden og det dertil hørende PC-værktøj har været essentiel for at kunne påpege branchens indsatsområder. For at øge tilgængeligheden af værktøjet og tankegangen har Miljøstyrelsen igangsat en lang række initiativer, der skal hjælpe brancherne med at indarbejde den produktorienterede tankegang. I takt med den udvikling, branchen og dens omverden har været igennem de sidste par år, er der blandt andet på baggrund af den produktorienterede miljøindsats et øget fokus på dokumentation af dette arbejde. Kravet om lødig dokumentation, hvad enten det er som officielle mærknings- og verificeringsordninger, (FSC, DVC, Svanen, Blomsten, Indeklimamærket, ISO, EMAS) eller ved udarbejdede miljøvaredeklarationer, er stadigt stigende. Dette ses også blandt branchens medlemmer, der i stigende grad bruger miljømæssig dokumentation i deres markedsføringsmateriale. Det er dernæst op til de implicerede at vælge dokumentationsformen således, at den er afpasset formålet. Livscyklusværktøjer vil ikke altid være optimale eller nødvendige til denne dokumentation, men tankegangen vil altid være en god indgangsvinkel. Summary and conclusionsThis environmental analysis of the wood and furniture industry has the following purpose:
The results have appeared through data collection, primarily, from a number of Danish suppliers and manufacturers, secondarily, from relevant projects within the sector. The collected data have subsequently been used in life cycle assessments of three typical industrial products along conclusions and recommendations. By choosing these typical products, it is possible partly, to apply conclusions and recommendations in a wider perspective, and partly, by illustrating the applicability of the environmental evaluation tool in the product development. The three products are:
For each of the products product alternatives have been simulated to show the potential environmental focus points in connection with the product development. The life cycle assesments have been performed according to the Danish EDIP method (Environmental Design of Industrial Products), which includes a specially developed PC-based calculation tool. In the course of the project a workshop has been held and co-ordinating meetings with the other pending cleaner technology projects with the wood and furniture industry. The collected data will be accessible in the Danish PC-tool developed under the EDIP method, the database can be used by the wood and furniture industry in connection with product development – as a part of a product oriented environmental effort. The initial survey of the sector is based on 1995-data from Statistics Denmark, which are reported separately. The Sector in Numbers In 1995 the Danish wood and furniture industry including forestry had a total turnover of DKK 25 Mia. and employed approx. 50,000 employees including owners. Many small and medium-sized companies compose the sector with 15-16 employees on average per company except for forestry, in which the employees per management unit is 1.6. The total production value of DKK 25 Mia is grouped with DKK 1.4 Mia from the forestry branch (6%), DKK 8.9 Mia in the sawmill and building materials industries (35%), and DKK 14.8 Mia in the furniture and interior furnishings industry (59%). The furniture industry exported in 1995 for DKK 11 Mia corresponding to the total production of furniture (figures received later show that the export share of the furniture production is slightly increasing). The value of manufactured Danish furniture amounts to approx. 1.5% of worlds manufactured furniture. Forestry is naturally the largest manufacturer calculated according to amount of production: 1.9 million tons in 1995 corresponding to 55% of the total production of the sector. The total registered energy consumption of the sector excluding forestry was 10,322,000 GJ in 1995, distributed with 62% on sawmills and building products and 38% on the furniture industry. In 1997 the total energy consumption in the sector was registered corresponding to 8% of Denmark’s total consumption. The Consumption of the Sector of Materials and Resources Danish forests deliver approx. 20% of the sector’s consumption of wood-based raw materials, primarily, hardwood. The yearly net increase of volume of wood in the Danish forests is 5% before the last windfalls at the end of 1999. The consumption of wood from rain forests is less than 3% of the total consumption. These wood species are not comprised by this analysis. The remainder of the consumption (77%) primary softwood is imported from our Nordic neighbours, where the yearly net increase of the volume of wood is approx. 25%. The wood origins increasingly from forestry, which can be certified according to directives on sustainable working laid down either by FSC, Forest Stewardship Council, or by PEFP, Pan European Forest Council. A wood generation from our most important source of supply renews itself in approx. 80 years. Wood is a renewable resource, which at the same time is CO2-neutral. The carbon absorbed during the growth of the wood is stored in the finished product after felling. The same amount of CO2 is released at first either by biological deterioration, or if the product after terminated lifetime is disposed of by combustion. Wood refuse from the wood and furniture industry is used to substitute fuel based on fossil energy sources (oil, natural gas and coal), which are non-renewable and viewed as being essential contributors to the total increase of greenhouse gases. Wood refuse, as an energy source constitutes 40-50% of the total energy consumption of the sector. The potential for increased use of wood refuse either for processing of new wood-based materials or as energy for heat or electricity production is present. Danish building materials, furniture and interior furnishings consume a large number of other raw materials than wood. Steel, aluminium, glass, plastic, adhesives, lacquers, paints and wood preservatives etc. form a large part of the finished products in different amounts depending on the requirements, which the finished product should meet in the use stage with the customer/consumer. All materials, which are non-renewable, have both varied supply horizons and environmental impacts. Iron ore and bauxite (aluminium) have e.g. relatively long supply horizons of approx. 120 and 200 years respectively; zinc is evaluated to have a horizon of supply of only approx. 20 years. One of the results of the assessment indicates that steel in steel furniture constitutes an essential environmental impact in relation to the other materials in the furniture. The total environmental impact from these types of furniture could therefore be reduced considerably by of correct disposal of the steel components after use, so that they can be disassembled for further recycling. At present a further dialogue between the manufacturers of the sector and the recycling industry is needed in order to optimise the recycling channels, so that non-renewable resources will get a longer supply horizon. Adhesives, surface treatment of wood and metals as well as preservative treatment are applied to add the finished products further properties such as durability, strength and decorative effects with respect to design as well as increase the life span – functional requirements, to which natural material properties can not measure up. This necessary value increment adds to the products environmental impacts. Apart from increased energy consumption, the main impacts can be related to the emission of volatile organic compounds, VOC’s, primary to the air department. These emissions of VOC’s effect not only the working and the external environment during application, but can also have a considerable impact on human well being in the use stage of the product. Today only emissions of formaldehyde from wood-based boards are regulated statutory, while the remaining emissions are only informed voluntarily, e.g. via the Danish Indoor Climate Labelling. For products containing chemical substances (e.g. preserved wood), special directives for disposal apply. In the sector analysis special focus has been on collection of data on adhesives, lacquers and wood preservatives. An environmental assessment has been performed of compounds corresponding to approx. 95% of the sector’s consumption of these agents. Together with the authorities, the organisations, material and equipment suppliers, manufacturers and industrial designers perform a major effort to reduce the total environmental impacts from the products and companies of the sector. The development within adhesives, surface treatment and wood preservatives has lead to development of adhesives and lacquers with lesser emissions of VOC’s e.g. reduced formaldehyde emission, water-based wood preservatives and prohibition of and phasing out arsenic and chromium. Investments in cleaner technologies in the production stage as well as increasing interest in the implementation of environmental management systems have resulted in the wood and furniture industry approaching the sectors overall reduction target for the emission of VOC. This reduction target is a result of a voluntary accord between the sector and the Danish Ministry of the Environment and Energy. The findings of the three product assessments indicate, furthermore, that increased use of UV- and water-based lacquers essentially reduces the environmental impacts from the production stage and in the indoor air in the use stage. Increased use of new water-based wood preservatives and increased focus on wood protection through design by utilisation of woods natural properties will also improve the environmental profile of the sector. These products might be designed with application of auxiliary materials with reduced environmental impacts as well as increased possibility of disassembling, grading and recycling. This would in excess of reducing the total environmental impact also contribute to reduction of potential waste charges (of which no reductions are expected in the near future). There is a need at sector level to increase the efforts of disseminating both knowledge and tools for life cycle assessments and the product oriented environmental effort. The findings of the sector analysis can be utilised directly in the product development by means of the EDIP-method. The conclusions can, furthermore, be made applicable in a broader relation via simple means e.g. "6 x R" philosophy. The basis of the 6 R’s is that the environmental focus points in the product development can be summarised under 6 general headlines: In addition to time-consuming LCA methods the 6 R’s represent a guideline, which can be used in order to incorporate environmental reasoning in e.g. the design phase of a product. In this context it is subsequently used to impose a structure on the conclusions of the project from selected products, so that they are applicable for manufacturers of other, similar products. The data collection of this project has been very comprehensive; nevertheless, there are still many materials and processes, which have not been included. The reason for this exclusion of products, materials and processes are many. Where some of the materials or products are regarded as marginal other more important ones are not included due to limited data accessibility or economical or time limitations. Therefore this report does not represent a complete picture of the sector. The main goal has been to compile a report, which can be used as an inspiration for further work with documentation and implementation of the product oriented environmental strategies within the sector. The use of the EDIP-method has been essential to pointing out the projects focus areas. To increase the accessibility of the tool and the reasoning of the LCA method the Danish Environmental Protection Agency has initiated a number of initiatives to further the implementation of the product oriented environmental strategies within the Danish industries. Concurrently with the environmental development of the sector and its surrounding over the last few years, there has been an increased focus on the documentation of the various products environmental impacts. The requirement to valid documentation - whether it is official labelling and verification schemes (FSC, DVC, The Nordic Swan, The European Flower, The Danish Indoor Label, ISO, EMAS) or "home made" environmental declarations - is steadily increasing. This is also seen among the members of the sector, who to a higher extent use environmental documentation in their marketing efforts. It is subsequently up to the parties involved to choose the level of documentation suited for the purpose. Extensive life cycle assessment methods will not always be optimal for this documentation, but the reasoning will always be a sound approach. 1. Indledning1.1 Projektformål 1.1 Projektformål Nærværende projekt har haft til formål at analysere de miljømæssige forhold i alle faser af træ- og møbelprodukters livscyklus herunder:
Projektet er udarbejdet med støtte fra Rådet for genanvendelse og mindre forurenende teknologi. 1.2 Afgrænsning Projektet har taget udgangspunkt i den model for brancheanalyse, der er udviklet i renere teknologiprojekter inden for byggeindustrien (Miljøstyrelsen, 1995). Projektet fik ved bevilling af projektmidler en drejning mod indsamling af data til brug af UMIP-metoden med tilhørende database og PC-værktøj. Dette bliver demonstreret i projektets praktiske produkteksempler (afsnit 9, 10 og 11) og forventes at bidrage til større anvendelighed i branchen. Dataindsamlingen har taget udgangspunkt i danske forhold, dvs. dansk industri og danske leverandører af råvarer og hjælpematerialer. Desuden er tidligere udførte projekter med relevans til træ- og møbelindustrien inddraget - med enkelte undtagelser, afstemt efter tilgængelighed og væsentlighed for branchens miljømæssige betydning. Træ fra tropiske skove udgør som råvare kun mindre end 3% af det træ og de træbaserede produkter, der bruges i Danmark. Import af denne råvare er derfor ikke omfattet af dette projekt. Derimod er import af nordisk nåletræ omfattet, da stort set alt nåletræ anvendt i den danske træ- og møbelindustri stammer fra de øvrige nordiske lande. Data fra dansk løvtræ indgår. Arbejdsmiljø indgår ikke i projektet, da projektets drejning over mod UMIP-metoden vil give en skæv fremstilling af arbejdsmiljøproblemerne i denne branche, mens projektets oprindelige udgangspunkt ("brancheanalysemetoden") vil give en løsrevet og overfladisk beskrivelse. Væsentlige arbejdsmiljøaspekter, som anbefales inddraget i LCA-arbejdet, samt henvisninger til relevante udgivelser på området, er beskrevet i bilag D. Miljøvurderingerne i denne rapport baseres på UMIP-metoden, (Wenzel et al. 1996), som generelt er i overensstemmelse med internationale principper for livscyklusvurderinger (SETAC og ISO). Livscyklusvurderinger dækker bl.a. forbrug af ressourcer og energi samt emissioner gennem produktets samlede livsforløb. Til belysning af branchens miljøpåvirkninger og brugen af indsamlede data er udvalgt en række typiske produkter, som materiale- og procesmæssigt dækker branchen som helhed:
Miljøpåvirkning fra opbevaringsmøbler såsom reoler er dokumenteret i det parallelle
projekt "Miljøvurdering og udvikling af et reolsystem" (Miljøstyrelsen, 1998). Produktion af tekstiler og polsterproduktion indgår ikke i projektet. Miljødata til brug for miljøvurderinger for tekstilmaterialer indsamles i et igangværende projekt (Miljøstyrelsen, 2000). 2. Brancheprofiler2.1 Indledning 2.1 Indledning Træ- og møbelindustrien hører til de ældste industrier i Danmark. Udviklingen har bevæget sig fra lokalt håndværk til international, specialiseret industri, fra håndarbejde over mekanisering til automatisering, og fra individuel produktion til standardiseret serieproduktion. Træ- og møbelindustri som begreb dækker over såvel byggevarer som møbler, i hele trækæden fra skovbrug til færdigforarbejdede produkter, og involverer foruden træ også en lang række andre materialer, fx stål, aluminium, plast, glas, isolering, polster, tekstil og læder. Udgangspunktet for at betragte brancherne under ét er anvendelsen af træ som det primære grundmateriale. Fælles for dem er den forholdsvis lange levetid, sammenlignet med fx andre konsumprodukter (i størrelsesordenen 20 – 100 år), mens de adskiller sig fra hinanden på andre punkter, fx ved eksportens andel af den samlede produktion: Møbelindustrien eksporterer årligt 80% af produktionen – svarende til ca. 1,5% af verdens samlede møbelproduktion – mens byggevareområdet fortrinsvis er orienteret mod hjemmemarkedet. Især i møbelindustrien er eksporten ud over i håndværkstraditionen også dybt forankret i den danske designtradition, som danner grundlag for ca. 40% af møbeleksporten. Trækædens første led kan i grove træk illustreres af figur 2.1. Kæden deler sig efter savværksindustri i byggevare- og møbelindustri. Produkttyper er angivet som eksempler. Til produktion af de angivne produkttyper hører som nævnt også andre materialer og ressourcer. De øvrige led er de øvrige faser ud over materiale- og produktionsfasen i produkternes livsforløb, brugs- og driftsfasen, nedrivning/fjernelse, bortskaffelse samt transportfasen. Figur .1
Oversigt over produktionsledene i trækæden samt produkttyper. Papirindustri er medtaget på figuren på grund af dens rolle som aftager af cellulose fra savværker, men er i øvrigt ikke medtaget i rapporten. 2.2 Brancheprofilernes formål Med udgangspunkt i, at en stor del af produktionen hører under byggevareområdet, blev træ- og møbelindustrien i 1995 inkluderet i en generel kortlægning af byggevareindustrien. Her blev identificeret de industriprodukter, som anvendes inden for byggeriet, fastsat mængder og værdier af disse produkter samt de ressourcer, som medgår til deres produktion – råvarer, energi og vand. Formålet med kortlægningen var tvedelt: Dels at få et overblik over et produktområde, afgrænset ud fra dets anvendelse – byggeriet – og ikke den materiale- og procesmæssige oprindelse, som man typisk opdeler brancher efter. Dels at kunne pege på de brancher, som set fra en miljømæssig synsvinkel var mest interessante, det vil sige, hvor en miljøindsats vil have størst effekt. Interessen samlede sig om de brancher, hvor der enten bliver produceret meget store mængder, eller hvor materiale- og ressourceforbrug eller processer i sig selv er meget miljøbelastende. Kortlægningen af byggevareområdet førte til udpegning af 13 brancheområder, som vurderedes at være interessante at undersøge nærmere ud fra en miljømæssig synsvinkel. Træ- og møbelindustrien var en af dem. Møbler var inkluderet i den oprindelige undersøgelse på grund af den i indledningen anførte historiske sammenhæng. Brancheprofilerne i det indledende kortlægningsprojekt viste sig at være et nyttigt prioriteringsredskab, og indledningsvist i nærværende projekt er en tilsvarende, men mere detaljeret kortlægning blevet gennemført. Formålet var i princippet det samme som i de først gennemførte brancheanalyser – en kortlægning af:
Kortlægningen har dannet baggrund for en udpegning af typiske produkttyper, materiale- og ressourceforbrug samt produktionsprocesser, som skal danne baggrund for den videre dataindsamling. Formålet med disse dataindsamlinger er beskrevet i indledningen til dette projekt. 2.3 Kortlægningens indhold Kortlægningen baserer sig på data fra Danmarks Statistik. Derved bliver data struktureret efter de internationale branche- og produktnomenklaturer, branchenomenklaturen NACE og produktnomenklaturen CPA (se ordliste i bilag B). Danmarks Statistik har foretaget de nødvendige koblinger mellem de to. 2.3.1 Afgrænsning af brancher Den egentlige kortlægning, som projektet har anvendt i det videre forløb, omhandler:
For at sikre data omfattende hele trækæden &; og fordi materialeflowet fra råvarer til affaldsprodukter også breder sig over disse brancher – er skovbrug og papirindustri medtaget i statistikbearbejdningen. Papirindustrien er dog ikke medtaget i rapporten men findes bearbejdet på samme niveau som de øvrige data i bilagsrapporten Brancheprofiler (Fox, 1997). Ud fra den indledende brancheoversigt i figur 2.1 er følgende NACE-brancher udvalgt:
I en del tilfælde har det været nødvendigt at gå et skridt videre i detaljeringsgrad for at udskille de produkter, der reelt har med træindustri at gøre, fx 191320 Træskofabrikker under 1930 Sko- og træskofabrikker. Sideløbende med brancheopdelingen er identificeret de relevante produktgrupper i CPA, således af produkter, som hører ind under en branche, men som ikke har med træindustrien at gøre, er blevet sorteret fra i datakørslerne. I (Fox, 1997) findes en samlet oversigt over de udvalgte brancher og produkter, som Danmarks Statistik har lagt til grund for datakørslerne. 2.3.2 Valg af datatyper Produktionstal er valgt til den grundlæggende størrelse i dataindsamlingen. De kan fås på et meget detaljeret niveau (ca. 10.000 varenumre, hvorimod CPA arbejder med 3900 varekategorier). Produktionstallene angives i såvel værdi som mængde, hvor mængdeangivelsen kan variere fra produkt til produkt, fx kilo, meter, kubikmeter eller styk. Så vidt muligt er mængderne omregnet til kilo, så summation er mulig. Produktionstal fås fra Forsyningsstatistikken og udenrigshandelsopgørelser. Virksomhedsopgørelser er et andet sæt grunddata, som er anvendt til gennemsnitsbetragtninger over virksomhedsstørrelser og –struktur. Strukturen i en delbranche kan være afgørende for teknologianvendelsen og mulighederne for at implementere renere teknologi løsninger i den enkelte virksomhed. Virksomhedsopgørelser fås via momsstatistikken, som i tilgift oplyser kvartalsomsætning. Beskæftigelsen i brancherne kan ved kobling med virksomhedsopgørelserne dels bruges som et mål for virksomhedsstørrelsen, ved kobling med produktionsdata som mål for mekaniseringsgrad og selvstændige data som mål for størrelsesorden af arbejdsulykker og arbejdsmiljø (arbejdsmiljø er i øvrigt omtalt selvstændigt i bilag D). Beskæftigelsen oplyses via ATP-indberetninger. Energidata er traditionelt en vigtig miljøparameter samtidig med, at energiforbrug er en vigtig omkostning for virksomhederne, som derfor ofte er stærkt motiverede til at reducere energiforbrug. Energidata fås via Industritællingen samt som bearbejdede data fra Energistyrelsen. Råvaredata, dvs. forbrug af råvarer og halvfabrikata til produktion af færdige produkter har der som nævnt også været ønske om at medtage som prioriteringsfaktor. Af tekniske grunde kan dette ikke lade sig gøre, da denne type oplysninger ikke er en del af de traditionelle forespørgsler til Danmarks Statistik, som derfor ikke gennemfører råvaretællinger jævnligt. Dette afspejler meget godt den status miljørelevante informationer har haft indtil nu: Forbrug af råvarer er i sig selv ikke anset som værende interessant ud over, at det kommer til udtryk i prisen for det færdige produkt. Men i miljøsammenhæng er bl.a. typen og mængden af råvarer interessant og måske derfor en kommende standardoplysning fra Danmarks Statistik. Alle indhentede data er fra 1995. 2.4 Produktionsdata Der er stor forskel på branchernes størrelse, om man betragter værdien af de producerede varer eller mængden af dem. Groft sagt: Jo tidligere i trækæden, jo mindre værdi er der lagt i produktet via forarbejdning – omvendt er produkterne i de tidlige led i kæden store i volumen og små i værdi. De store mængder af relativt uforarbejdede produkter kan give anledning til nogle typer miljøproblemer, fx af volumenkarakter, mens et mindre produktionsvolumen af mere forarbejdede produkter ofte kan være årsag til store energiforbrug. Da begge faktorer kan være afgørende for miljøbelastningerne, er nedenfor angivet både opgørelser i værdi og mængde. Statistikoplysningerne giver informationer om såvel den danske produktion samt eksportandelen heraf og import af de samme varer til det danske marked. Import og eksport kan have betydning for overvejelser om en eventuel renere teknologiindsats. Tabel 2.1 og 2.2 angiver produktionsdata i henholdsvis værdi og mængder. Tabel 2.1 Se her! Tabel 2.1 viser værdi af produktion i træ- og møbelindustrien 1995 samt import, eksport og forsyning af det danske marked. Tre områder skiller sig ud: "Bygningstømmer og snedkeriartikler" (herunder vinduer og døre), "Stole/siddemøbler" samt "Andre møbler til boliger". I alle tre tilfælde er eksportandelen desuden stor. På nogle områder ses det, at importen væsentligt overstiger den danske produktion, fx på savværksområdet, hvor en stor del af det træ som anvendes på det danske marked som råvare til andre træprodukter, er importeret fra det øvrige Norden. Tabel 2.2 Se
her! Tabel 2.2 viser mængder af produktion i træ- og møbelindustrien 1995 samt import, eksport og forsyning af det danske marked. Skovbruget er her den altdominerende branche. Den store andel af skovbrugets produkter, som ikke går igen i de øvrige brancher, er det træ, som anvendes til papir. Bortset fra skovbruget er det savværker, bygningstømmer og andre møbler til boliger, som er de dominerende brancher. Sammenholder man de to tabellers produktionskolonner, kan man alene på baggrund af disse data pege på de vigtigste delbrancher i træ- og møbelindustrien. Figur 2.2 gengiver produktionsværdi og –mængder i diagramform. Her er billedet domineret af følgende brancher:
Figur 2.1 Se her! Møbler er den dominerende delbranche målt på værdi i kroner. Skovproduktion og skovning er den dominerende delbranche målt på produktionsmængde i tons. For yderligere at pege på typiske produkter og produktionsprocesser må man enten støtte sig til de detaljerede opgørelser på produktniveau eller til branchekendskab. De underliggende produktdata, som er summeret til branchedata i ovenstående figurer, kan give en indikation af disse typiske produkter. I figur 2.3 og 2.4 er gengivet træindustriens (dvs. savværker samt byggevareindustri) produkter og deres størrelse i henholdsvis værdi og mængder. Målt i værdi er det vinduer og døre, som er den altdominerende produktgruppe, svarende til tidligere antagelser om, at de mest forarbejdede produkter vejer relativt tungt i værdiopgørelserne. Dette bekræftes af mængdeopgørelserne, hvor de let forarbejdede produkter savet træ, flis og spåner samt pladematerialer dominerer. Dog har bygningsartiklerne stadig en pæn størrelse. Det skal erindres, at pladematerialerne videreforarbejdes i såvel byggevare- som møbelindustri. Figur 2.2 Se her! Figur 2.3 Se
her! I figur 2.4 og 2.5 er de tilsvarende data gengivet for møbelindustrien. Anvendelse af CPA-koder giver et detaljeret billede af industrien, herunder opsplitning af produkttyper efter primær materialeanvendelse. "i.a.n." betyder "ikke andetsteds nævnt" og er en restgruppe. Figur 2.4 Se her! Figur 2.5 Seher! Møbelindustriens produktion er primært domineret af produkter hovedsageligt eller fuldstændigt af træ. Dette indikerer et stort behov for at kortlægge de træbearbejdende processer samt overfladebehandling af træ. Produktionsprocesserne i træbearbejdningen adskiller sig ikke væsentligt, om der er tale om siddemøbler eller andre møbler af træ, og det er i høj grad det samme produktionsapparat, der står rundt omkring i virksomhederne. Siddemøblerne adskiller sig først og fremmest ved ofte at omfatte polstring. Dette område er svært at skaffe data på, da det – sammen med imprægnering på bygningssiden og overfladebehandling – ikke regnes som producerende virksomheder men som servicevirksomheder på linie med håndværksvirksomheder. Der er således ikke data for, hvor stor en del af siddemøblerne, der polstres. I modsætning til byggevarerne er de to diagrammer for møbler meget ens i forløb. De store produktgrupper er derfor de samme, uanset om man betragter værdien eller mængden af produkterne. Det statistiske materiale giver dog ikke mulighed for at sige noget om spredningen inden for den enkelte produktgruppe. 2.5 Energidata, beskæftigelse og fordeling af virksomheder Energiforbrug, beskæftigelse og fordeling af virksomheder vil blive anvendt som supplerende faktorer, når væsentlige brancher og produkttyper skal udpeges. Data skal derfor kobles med de eksisterende produktionsdata for at give en uddybende information. 2.5.1 Energidata Forskellige energikilder giver anledning til forskellige miljøeffekter og i forskelligt omfang. Fx regnes træ som en CO2-neutral energikilde, da den mængde CO2, som frigives ved afbrænding, svarer til den mængde, som er blevet bundet i træet under dets vækst ved omdannelse til O2. Vand- og vindkraft har tilsvarende mindre miljøeffekter end fossile energikilder. I bilagsrapport Brancheprofiler er gengivet de rå data fra Danmarks Statistik, Industritællingen 1995. Data er opgivet på 6-cifret brancheniveau (Dansk Branchekode 1993 = DB93), som er et niveau mere detaljeret end NACE, men ikke så detaljeret som produktopdelingen CPA. Alle data i bilagsrapporten (samme som ovenfor) for energiforbrug er fra Danmarks Statistiks side angivet i volumenenheder (tons, m3 etc.) og er af Energistyrelsen omregnet til Gigajoule (GJ = 109 J). Omregningsfaktoren er angivet øverst i diagrammet. For træaffaldets vedkommende er der i dette projekt regnet med forskellige brændværdier alt efter branchen, idet træet har forskelligt fugtindhold og dermed forskellig brændværdi, hvilket skulle give et mere reelt billede af energiforbruget/energiproduktionen i brancherne. Det fremgår af bilagsrapporten, at der anvendes et meget stort antal forskellige energiformer, samt at der fra visse brancher også sker et salg af energi (spildvarme mv.). Desuden sælger en del virksomheder affaldstræ enten til videreforarbejdning (spånplader) eller til energifremstilling. Dette findes der ikke statistiske data for. Fra branchens side fremhæves det ofte, at forbruget af fossile brændsler (enten direkte eller i form af købt elektricitet) er minimeret ved at udnytte affaldstræ til energiproduktion. De mindre virksomheder udnytter det fortrinsvis til varmeproduktion, mens enkelte større virksomheder er i stand til at producere elektricitet og fjernvarme – ikke blot til eget forbrug men til salg til nettet. Dette bekræftes af figur 2.7, hvor træindustriens henholdsvis møbelindustriens samlede energiforbrug fordelt på energiformer er angivet. Det ses, at træaffald i begge tilfælde er langt den dominerende energikilde, suppleret med købt elektricitet. I træindustrien tegner træaffaldet sig for 49% af det samlede energiforbrug, mens det tilsvarende tal i møbelindustrien er 38%. Omregning til energiforbrug i GJ giver mulighed for, at energiforbrugene kan summeres branchevis. Derved går man som ovenfor nævnt glip af indikationen af miljøeffekten af de anvendte energiformer, men får mulighed for at koble energi og produktionsmængder. Figur 2.1 Se her! Tabel 2.3 viser en tabel over energiforbrugene for de enkelte brancher. Disse er sammenholdt med produktionsmængder henholdsvis –værdi. Træaffald ses at være klart den største enkeltkilde til energiforbrug i begge brancher. Set ud fra en marginalbetragtning (dvs. betragtet fra den enkelte energiforbrugers side) er det mindre problematisk at anvende en CO2-neutral energiressource. Set fra en samfundsmæssig synsvinkel er det imidlertid vigtigt at minimere samtlige energiforbrug, således at en større andel af det samlede energiforbrug kan leveres fra miljørigtige energikilder. Hvis en producent reducerer sit forbrug af flis til opvarmning og dampproduktion, vil denne flis kunne anvendes i et kraftvarmeværk i stedet og erstatte fossile brændsler. En anden illustration af samme problematik er, at det fra en miljømæssig synsvinkel er lige godt, om en producent selv anvender sit affaldstræ eller sælger det som energikilde til anvendelse et andet sted. Men det kan skabe et incitament til at tænke miljøvenligt, at synliggøre den enkelte producents eller branches anvendelse af energikilder. Tabel 2.1 Se her! Overordnet er energiforbruget størst pr. mængdeenhed i møbelindustrien. Det skal erindres, at tallene repræsenterer branchens energiforbrug og ikke produkternes. I det omfang, at dele af produkterne eller råvarer tildannes i andre brancher (fx fremstilling af stålrør, tekstiler, plast), er dette energiforbrug ikke indregnet i tabel 2.3. I træindustrien er der stor spredning i energiforbruget. Det største ligger i gruppen "Dele af træ til bygninger", som inkluderer døre og vinduer - når der ses bort fra "Andre træprodukter", som er den lille gruppe produkter af strå, flet og kork. Her er der dels tale om en del træforarbejdning, dels imprægnering og overfladebehandling. Gruppen omfatter desuden vinduer af plast og metal. Forarbejdningsgraden er generelt større i møbelindustrien, og overfladebehandling af relativt store arealer i forhold til volumen er typisk. Inden for møbelindustrien er energiforbruget størst til stole, selv om dette ikke kommer til udtryk i energiforbruget pr. værdienhed, dvs. energiforbrugets andel i produktets salgsværdi . Enkeltdele til stole kan være fx formpresset finér og bukning af metaldele, som begge er energikrævende at producere/bearbejde. Tilsvarende gælder også for pulverlakering af metaldel. De øvrige produkttyper – brancherne 3612 – 3614 – er næsten ens i deres energiforbrug, energi pr. produceret ton, hvilket de også er i deres overordnede materialeanvendelse (massivt træ, plader mv.). 2.5.2 Beskæftigelse og virksomhedsstørrelse Et andet udtryk for branchens størrelse og sammensætning er antallet og størrelsen af virksomhederne, målt i antal beskæftigede og omsætning. Denne viden kan ikke umiddelbart anvendes til miljømæssige tolkninger, men kan sige noget om branchens evne til at implementere ny teknologi, fx af miljøhensyn. Små virksomheder har typisk sværere end store virksomheder ved at foretage investeringer eller gå ind i udviklingsprojekter. Oplysningerne om beskæftigelse og virksomhedsstørrelse/-antal stammer fra moms- og ATP-indberetningerne. Disse kan desværre ikke kobles til Forsyningsstatistikken, da datagrundlaget er forskelligt: Hvor moms- og ATP-indberetninger er lovpligtige for alle virksomheder uanset størrelse, er indberetninger til Forsyningsstatistikken kun pligtig for virksomheder med mere end 10 beskæftigede. Derfor er anvendt momsstatistikkens egne tal for værdi af produktion, som i modsætning til Forsyningsstatistikken også indregner videresalg (salg af indkøbte produkter fremstillet af anden producent), altså samlet omsætning i virksomheden. Der kan dermed heller ikke af denne grund foretages sammenligninger mellem nedenstående økonomiske tal og Forsyningsstatistikkens. Forskellen kan selv i brancher med store virksomheder være 50%. Indberetningsgrundlaget giver til gengæld mulighed for at medtage handel og service samt bygge- og anlægsvirksomheder. Tabel 2.4 viser indberetninger om antal beskæftigede inklusive ejer af virksomheden, antal virksomheder i branchen samt den samlede omsætning samkøringer af disse data. Tabel 2.1 Se her! Målt på beskæftigede pr. virksomhed ses hele træ- og møbelindustrien tydeligt at være en branche med gennemsnitligt meget små virksomheder - i mange tilfælde enkeltmandsvirksomheder uden ansatte. Størst er gennemsnittet inden for køkkeninventar og bygningstømmer/snedkeriartikler. Begge steder dækker gennemsnittet over en meget stor spredning – altså meget blandede brancher. En "tommelfingerregel" i 1995 var, at indtjeningen pr. beskæftiget i træ- og møbelindustrien skulle ligge omkring kr. 800.000, hvilket knapt holder stik ifølge tallene. Den sidste kolonne kan tages som udtryk for mekaniseringsgraden i branchen: Stor omsætning pr. beskæftiget betyder stor mekaniseringsgrad, omvendt betyder lille omsætning pr. beskæftiget en udpræget håndværksmæssig produktion. Fremstilling af pladematerialer er en stærkt mekaniseret/automatiseret produktion, hvilket bekræfter dette. 2.6 Væsentlige produkter og processer 2.6.1 Væsentlige produkter og processer Branchekortlægningen kombineret med Trætekniks kendskab til materialer og processer anvendes i det følgende til at udpege et antal produkter, som er mest typiske for industrien som helhed. Indsamling og analyse af miljørelevante data for disse produkter vil kunne give et generelt indtryk af lønsomheden – set fra en miljømæssig synsvinkel – ved miljømæssige forbedringer. Der, hvor produktionsmængden er stor, hvor forarbejdningen af produkterne er intensiv, eller beskæftigelsen er koncentreret, må det forventes, at effekten ved at indføre en renere teknologiindsats vil være størst. De indsamlede data belyser træ- og møbelindustriens miljøforhold og muligheder på tre måder:
2.6.1.1 Typiske produktionsprocesser og materialer i træ- og møbelindustrien De produktområder, som branchekortlægningen dækker, repræsenterer en række produktionsprocesser og forbrug af materialer/råstoffer. Ved at kortlægge miljøeffekter for disse processer og materialer med udgangspunkt i få produkter vil data også kunne anvendes for andre produkter, som fremstilles ved de samme processer og af de samme materialer. Produktionsprocesserne falder i 4 kategorier:
Typiske materialer er tilsvarende:
Inden for kategorierne er der forskellige enkeltprocesser, som enten kan erstatte hinanden eller ligger i forlængelse af hinanden. For at sikre en stor grad af dækning af ovennævnte proces- og materialekategorier, er der set på følgende produkttyper:
2.6.1.2 Største produktgrupper, målt på mængde og værdi Både mængden og værdien af produkter er af betydning for såvel de potentielle miljøeffekter som for branchens motivation til at arbejde med at reducere dem. Tabel 2.5 viser derfor en sammenstilling af tidligere tabeller af produktionsmængder i henholdsvis værdi og mængder. Det er antaget, at de produktgrupper, som er størst målt på begge parametre eller har særlig stor værdi på én af parametrene, er mest relevante at bruge som grundlag for dataindsamlingen – forudsat de samtidigt dækker ovennævnte produkttyper. I tabel 2.5 er ikke medtaget skovbrugsprodukter. Der er dog fremskaffet data for skovbrugsprodukter, idet disse indgår som råvarer for industriprodukter. På samme måde vil der under alle omstændigheder blive samlet data for træ profileret i længderetningen, træfiberplader og finér. Disse er medtaget i tabel 2.5. Tabel 2.5 Se her! I tabellens højre kolonne er angivet fællesnævnerne for de største produktgrupper inklusiv de produkter, som er "råvarer" for de efterfølgende, fx "Træ profileret i hele længden". Af prioriteringslisten fremgår følgende produktgrupper:
2.6.2 Udvælgelse af produkter til belysning af træ- og møbelindustriens miljøforhold På baggrund af opgørelserne over produktionsmængder sammenholdt med kendskabet til produktionsprocesser og indgående materialer i de enkelte produkttyper besluttede projektets styregruppe at udvælge følgende produkter til nærmere dataindsamling:
Reolen af MDF-plade er behandlet indgående i et parallelt projekt (Miljøstyrelsen, 1998), hvorfra der er udvekslet data og samarbejdet om indsamling af fælles data, specielt vedrørende overfladebehandling. Ved at vælge disse produkter er følgende processer og materialer blevet belyst: Ad. 1 Vindue: Materialedata for nåletræ (fyr og gran) fra nordiske skovbrug og savværker, trætørring af nåletræ, træbearbejdende processer for nåletræ hos vinduesproducent, imprægnering og overfladebehandling, materialedata for lim, træimprægnering og overfladebehandling, samling og montage. Data for beslag, rude, fugebånd etc. eksisterer ikke, men ligger uden for projektets regi at indsamle og bearbejde. For en fuldstændig miljøvurdering vil disse data selvfølgelig være påkrævede. Ad. 2 Stol med metalstel: Materialedata for løvtræ (bøg og andre træarter) fra danske skove og savværker, trætørring af løvtræ, skrælning af finér, faconspænding af laminerede møbeldele, metalbearbejdende processer, overfladebehandling af træ og metal til indendørs brug, materialedata for lim og overfladebehandling, montage, brug og bortskaffelse. Ad. 3 Bord af massivt træ Materialedata for løvtræ, trætørring af løvtræ, træbearbejdende processer for løvtræ hos møbelproducent, overfladebehandling, materialedata for overfladebehandling, montage, brug og bortskaffelse. Ad. 4 Reol af MDF-plade Materialedata for MDF-plade, træbearbejdende processer for pladematerialer, overfladebehandling, montage, brug og bortskaffelse. Det sammenfald, der umiddelbart ser ud til at være i data for visse af produkterne, er ikke reelt, idet der er tale om væsentlige variationer af de samme proces- eller materialetyper. Fx betyder forskelle i overfladebehandling (syrehærdende lak, u/v-lak eller vandbaseret lak) tilsvarende forskelle i påføringsmetode (håndsprøjteanlæg eller fladbaneanlæg), som nødvendiggør dataindsamling for begge procestyper. Ved at foretage miljøvurderinger af produktvarianter af produkterne vil yderligere processer blive belyst, herunder produktion og anvendelse af træbaserede plader som spånplader og krydsfinér. Desuden er bortskaffelse af træ belyst med data for miljøpåvirkninger fra træ anvendt til energiformål. De indsamlede data dækker ikke branchens forhold fuldstændigt, men kan finde anvendelse på væsentlige områder, hvor en miljøindsats kan vise sig lønsom. I afsnittene med miljøvurdering af produkter samt produktvarianter er der desuden inddraget de erfaringer udsprunget af et indgående branchekendskab, som kan bruges til at drage paralleller mellem indsamlede data for processer og materialer til andre processer og materialer, hvor data er mangelfulde eller ikke eksisterer. På denne måde er det søgt på en kvalitativ måde at dække hele branchen, hvor kvantitative data ikke er tilgængelige.
3. Livscyklusvurdering3.1 Livscyklustankegangen I det følgende vil livscyklustankegangen blive præsenteret. Efterfølgende følger en introduktion til selve den benyttede metode og andre relevante begreber. 3.1 Livscyklustankegangen I arbejdet med miljø har der i lang tid været ført et målrettet arbejde mod reduktion af forureninger fra både den producerende industri og bortskaffelsesindustrien. Resultatet inden for disse indsatsområder har på mange måder været positivt med reduktioner i miljøbelastningen fra en langt række industrielle processer. Samtidigt med dette har den materielle levestandard og dermed forbruget af produkter, ressourcer og energi i den industrialiserede verden været markant stigende. Hvor politikken har resulteret i reducerede belastninger fra blandt andet industrielle spildevandsudledninger, har forbruget af produkter, energi og dermed også produktionen af affald været stigende. I erkendelse af dette har man de seneste par år arbejdet målrettet på at flytte det miljømæssige fokus fra processer og enkeltudledninger over til en decideret indsats mod den samlede belastning fra produkterne. Denne ændring i indsatsområde kaldes også for den "produktorienterede miljøpolitik" og er blandt andet præsenteret i debatoplægget fra Miljøstyrelsen: "En styrket produktorienteret miljøindsats" (Miljøstyrelsen, 1996). Inddragelse af livscykluskonceptet er en alternativ måde at tænke på, når en virksomhed fokuserer på miljøforbedringer. Der er i de senere år stigende erkendelse af, at det ikke kun er produktionsprocesserne, der giver anledning til miljøproblemer, men også råvareudvinding, brug, bortskaffelse og transport. Endvidere at sidstnævnte faser i et produkts livsforløb ikke er tilstrækkeligt styret af den hidtidige miljøadministration. Man må for at få klarhed over, hvilke miljømæssige konsekvenser et produkt giver, foretage en vurdering gennem hele dets livscyklus. Et centralt værktøj til at foretage denne vurdering er cyklusvurderinger, kaldet: LCA. Hovedtanken i en LCA omfatter en systematisk opgørelse og en efterfølgende vurdering af miljømæssige belastninger, som et produkt forårsager lige fra råvarefremstilling til bortskaffelse. Begrebet LCA dækker over den engelske forkortelse "Life-Cycle Assessment", som oversat til dansk benævnes livscyklusvurdering. En LCA er en systematisk analyse og en omfattende vurdering af de miljømæssige belastninger, som et produkt forårsager i hele dets livsforløb fra råvarefremstilling til bortskaffelse. Med et populært udtryk siges det, at produktet følges fra vugge-til-grav. De første undersøgelser, som vi i dag kalder livscyklusvurderinger, blev udført i slutningen af 60'erne og i starten af 70'erne. Livscyklusvurderinger var i starten energianalyser, som blev udvidet til også at omfatte ressourcebehov, emissioner og affaldsproduktion. De fleste af disse undersøgelser omhandlede produkter, som var eksponenter for "køb og smid væk samfundet", bl.a. engangsemballage af for eksempel plast. Den første danske LCA blev iværksat i 1988 og afsluttet i 1990 og omhandlede PVC i samfundet som helhed. I slutningen af 1980'erne og i starten af 1990'erne begyndte et internationalt samarbejde, organiseret gennem Society of Environmental Toxicology and Chemistry (SETAC). Efterhånden blev SETAC den overordnede koordinator i Europa og USA, og den organisation, der fastsatte og udviklede rammerne for, hvad en LCA bør indeholde. SETAC har bl.a. udgivet Guidelines for Life-Cycle Assesment, 1993. Selv om SETAC stadig har en toneangivende rolle inden for udviklingen af den internationale konsensus, har LCA-feltet opnået langt større gennemslagskraft efter udgivelsen af ISO 14040 serien, der fastsætter standarder for de forskellige områder inden for LCA. Arbejdet med ISO 14040 serien er dog ikke færdig på nuværende tidspunkt. I 1996 blev den danske LCA-metode UMIP (Udvikling af Miljøvenlige Industriprodukter) publiceret. Da UMIP-metoden er udviklet med henblik på produktudvikling indeholder den intet krav om ekstern kvalitetssikring, som er et krav til LCA’er udført med henblik på ekstern markedsføring ifølge ISO. Ud over dette følges retningslinierne udstedt af ISO. UMIP-projektet har resulteret i udgivelsen af 5 bøger rettet mod forskellige brugere – lige fra LCA-udøveren over konstruktører til ledelsen. Yderligere er der i forbindelse med projektet udfærdiget et PC-værktøj (Miljøstyrelsens LCV-system/UMIP PC-værktøj) til beregning af produkternes miljøbelastninger. I erkendelse af at produktudviklingen fastlægger hovedparten af et produkts miljømæssige egenskaber, var UMIP projektet rettet mod netop produktudvikleren. På nuværende tidspunkt bruges LCA og UMIP bredt i Danmark, men brugen af livscyklusværktøjer inden for produktudviklingen er stadigt begrænset. Dette skyldes hovedsageligt det relativt store arbejde, der er involveret i anvendelsen af såvel UMIP som andre metoder. Derfor har Miljøstyrelsen i en del projekter inkluderet en afrapportering af data, således at disse data kan bruges til at lette udførelsen af LCA’er og dermed udbredelsen af den produktorienterede miljøstrategi. Figur 3.1
Miljøbelastninger fra et produkt disponeres i vid udstrækning under produktudviklingen, hvor produktets sammensætning og egenskaber fastlægges. Jo tidligere i produktets udviklingsforløb miljøbetragtninger foretages, desto flere frihedsgrader har man til at påvirke og ændre produktet. Selv om frihedsgraderne i produktionen er mindre end i produktudviklingen, kan små ændringer bidrage til en mindre miljøbelastning. Hvilke ændringer, der skal foretages, kan muligvis afdækkes i en LCA. Sådanne miljøvurderinger kan blandt andet bruges som dokumentation af produktets miljøperformance i forhold til:
En LCA kan også anvendes som et middel for virksomheden til bl.a. at dokumentere renere teknologitiltag, herunder grundlag for miljømærkning, løbende miljøforbedringer i miljøstyringssammenhæng etc. 3.2 LCA-metoden Da resultaterne af projektets dataindsamling skal rettes mod anvendelse i UMIP-projektets værktøjer, vil der i dette afsnit blive gennemgået byggestenene i en LCA udført efter UMIP-metoden. Gennemgangen vil være summarisk. For en grundigere indførelse i såvel UMIP-metoden som LCA-begreberne henvises der til faglitteraturen. Umip-metoden består af fire byggestene:
3.2.1 Målsætning Beskriver, hvad vurderingen skal bruges til, hvilke beslutninger den skal understøtte samt omfanget af disse beslutninger. Formålet med at inkludere omfanget er, at denne vil være styrende for, hvor grundig vurderingen skal være. Et eksempel på forskellige omfang er vist i figur 3.2 Figur 3.2
3.2.2 Afgrænsning Afgrænsningen bruges til at konkretisere og fastsætte produktsystemet, der skal vurderes. Med et produktsystem forstås hele det forløb, et produkt gennemgår fra udvinding af råvarer til endelig bortskaffelse efter brug. 3.2.2.1 Vurderingens objekt Når man skal sammenligne to produkter, er det meget vigtigt, at man er opmærksom på, at der sammenlignes på samme grundlag. For eksempel kan man ikke sammenligne en dyr kvalitetsstol med en ditto kopi udført i inferiøre materialer i en dårlig udførelseskvalitet. Den dårlige kvalitet kan være den mindst miljøbelastende, men levetiden vil også være væsentligt forringet. Hvis den ene stol dermed har en levetid, der er dobbelt så lang som den anden, er det nødvendigt af sammenligne 2 stole af dårlig kvalitet med 1 stol af god kvalitet. Hermed sammenligner vi ydelsen at sidde i et givent antal år. Ved at sammenligne stolenes ydelse får man dermed et mere korrekt billede af stolenes miljøprofil. Ofte sammenskrives produktets forskellige ydelser til den funktionelle enhed, der sammenfatter de funktioner, der karakteriserer produktet. Disse funktioner vil ofte bestå af en kvantitet, en varighed og nogle kvaliteter. Nedenstående tabel viser nogle eksempler på funktioner, der tilsammen kunne udgøre en funktionel enhed. Tabel 3.1
3.2.2.2 Udvælgelse og beskrivelse af produkt Heri beskrives produktet, der skal vurderes. Ofte vil dette produkt kaldes referenceproduktet, da dette efterfølgende vil blive holdt op mod nye scenarier, hvor der er foretaget ændringer. Disse ændringer kan for eksempel være et - set i forhold til levetiden, bortskaffelsesveje (genbrug contra deponi), materialer o.a. 3.2.2.3 Udvælgelse af vurderingsparametre Formålet med en miljøvurdering efter LCA-princippet er at kunne vurdere produktet på baggrund af udvalgte miljøindikatorer – i UMIP terminologi kaldes disse for effektkategorier. Effektkategorierne er opdelt i tre grupper:
Miljøeffektpotentialer Miljøeffekterne er defineret som effekter på det ydre miljø samt menneskers sundhed. I UMIP er følgende effekter inkluderet:
Ressourcer Valget af ressourceforbrug vil variere fra vurdering til vurdering. Af forskellige ressourcer kan nævnes: Fossile brændsler (også kaldet energiressourcer2):
Metaller
Mineraler
Biomasse
Vand Arbejdsmiljøeffekter Effekter på arbejdsmiljøet kan stamme fra påvirkninger fra støj, vibrationer, ulykker, kemiske stoffer o.a. Resultatet af disse påvirkninger kan være: Reproduktionsskader, kræft, allergi, nervesystemsskader, bevægeapparatskader, høreskader eller arbejdsulykker. 3.2.2.4 Afgrænsning af produktsystemet Heri beskrives det til referenceproduktet tilhørende produktsystem. Dette afsnit vil som regel både indeholde kvalitative beskrivelser samt kvantitative data. Forudsætninger og antagelser såsom hvilke dele af livsforløbet der ikke er medtaget i vurderingen, hvor produktet bruges henne, eller hvordan det bortskaffes, vil også blive beskrevet her. De fleste produktsystemer vil som regel bestå af fire faser. Disse er illustreret i figur 3.4 Figur 3.3
Faserne kan for eksempel indeholde følgende processer:
Enhver af de beskrevne processer vil som regel bestå af en lang række underprocesser eller enhedsprocesser, som de også kaldes. Et eksempel er spåntagning af træ. Denne forarbejdningsproces kunne bestå af følgende enhedsprocesser:
I og imellem alle faserne vil der altid være tilknyttet en eller anden form for transport. Intern transport i en virksomhed vil som regel altid blive tilknyttet den enkelte fase. For transport mellem faserne vil det ofte være tilfældet, at LCA-udøveren vælger at slå de enkelte transportled sammen i en enkelt transportfase. Dette gøres for at kunne vurdere transportleddet separat. 3.2.2.5 Tidsmæssig afgrænsning Definerer det tidsrum, som de beslutninger, der træffes på baggrund af LCA'en, bør være gyldige indenfor. Definerer endvidere det tidsrum, inden for hvilken vi betragter de miljømæssige påvirkninger fra produktet. 3.2.2.6 Teknologisk afgrænsning Definerer det teknologiniveau, der bør lægges til grund for den information, der indgår i LCA'en. Dette vil bl.a. være en funktion af den tidsmæssige afgrænsning. 3.2.2.7 Allokeringsmodeller Fastlægger fordelingsnøgler for processer med flere inputs eller outputs af produkter for herigennem at kunne tilskrive miljøbelastningerne til det enkelte produkt. Fastlægger tilsvarende fordelingsnøgler for genvindingsprocesser. 3.2.3 Opgørelse På baggrund af afgrænsningen er det nu muligt at foretage selve opgørelsen. Dette trin består af flere dele. 3.2.3.1 Præsentation af data Her præsenteres det samlede livsforløb for produktet. I de efterfølgende cases er det valgt at vise denne illustrativt. Et eksempel på dette er vist i nedenstående figur 3.5 Figur 3.4 Se
her! Når livsforløbet er kvantificeret i forhold til den funktionelle enhed, er det dernæst muligt at foretage modelleringen af produktsystemet i UMIPs PC-værktøj, som er et beregningsværktøj til udregning af produkters miljøbelastning (se afsnit 3 om UMIP PC-værktøjet). 3.2.3.2 Præsentation af datakilder og deres repræsentativitet Målet med dette afsnit er at vise, hvordan data er sammensat, og hvor eventuelle usikkerheder i datamaterialet måtte være placeret. Efter modelleringen er det i dette projekt valgt at præsentere de benyttede datakilder og beskrive deres repræsentativitet. 3.2.3.3 Termineret opgørelse Modelleringen af produktets livsforløb i beregningsværktøjet tillader, at man nu kan terminere de enkle processer. Ved terminering af for eksempel 1 kWh elektricitet kvantificeres denne helt tilbage til udgravning af de enkelte energiressourcer og frem til den endelige forbrænding af kul i et kraftværk med dertil hørende produktion af affald og udledninger af forbrændingsgasser. Da den terminerede opgørelse for dansk elektricitet indeholder op mod 92 udvekslinger (forbrug af ressourcer, produktion af affald samt emissioner til jord, luft og vand), er det valgt at præsentere udvalgte ressourceforbrug samt produktionen af affald. Et eksempel på en termineret opgørelse for materialefasen for et givent produkt er vist i figur 3.6 Figur 3.5 Se
her! 3.2.4 Vurdering Vurderingen består af tre trin:
Til disse knyttes der kommentarer i form af konklusioner, vurdering af usikkerheder samt opstilling af eventuelle alternative scenarier, hvor man undersøger betydningen af udvalgte materialer, processer eller faser. 3.2.4.1 Beregning af miljøeffektpotentialer (standardisering) Her grupperes de forskellige udvekslinger alt efter, hvilke effekttyper, de kan forventes at bidrage til, og den potentielle miljøeffekt beregnes. For en beskrivelse af effekttyperne henvises til det ovenstående. Figur 3.7 viser, hvordan udvekslinger kan bidrage til flere forskellige effekter. Da man ikke kan forudsige, hvilken effekt udledningerne vil bidrage til, defineres udledningerne at bidrage ligeligt til alle effekter. Altså kan udledningerne resultere i potentielle miljøeffekter, hvorfor de endelige effekter på miljøet benævnes "miljøeffektpotentialer" (potentielle miljøeffekter). Figur 3.6
Når man har bestemt, hvilke miljøeffekter de enkelte udvekslinger bidrager til, er det muligt at kvantificere dette bidrag ved hjælp af miljøeffektfaktorer. I det følgende er det valgt at vise, hvorledes bidrag til drivhuseffekten udregnes i henhold til UMIP-metoden (Wenzel et al, 1996). For en grundigere indføring henvises til litteraturen. For at kunne sammenligne effekten fra de forskellige gasser er det nødvendigt at omregne effekten fra disse i henhold til en reference. Som reference for drivhsueffekten er det valgt at bruge kuldioxid (CO2), da dette er langt den vigtigste drivhusgas, udledt af mennesket til dato. Ved denne definition fås det altså, at 1 g CO2 udledt svarer til 1 g CO2-ækvivalent. Ved udledning af for eksempel 1 g methan (CH4), der er en potent drivhusgas, vil dette svare til 25 g CO2-ækvivalenter. Altså har 1 g methan udledt til atmosfæren en potentiel effekt på drivhuseffekten, der er 25 gange større end udledningen af 1 g CO2. Dette gøres på samme vis for alle stoffer, der bidrager til drivhuseffekten (for eksempel: Lattergas, CFC’ere, HFC’ere, kulmonoxid o.a.) og gentages for alle i vurderingen inkluderede miljøeffekter. Ud over bidrag til drivhuseffekten kunne de inkluderede miljøeffekter være:
3.2.4.2 Normalisering Efter standardiseringen kan der yderligere for at sammenligne de forskellige effekttyper udføres en normalisering, dvs. de potentielle bidrag til miljøeffekterne relateres til en baggrundsbelastning. For miljøeffekterne vil denne baggrundsbelastning svare til, hvad en gennemsnitsborger belaster det ydre miljø med over et år. Ved at dele denne baggrundsbelastning op i det aktuelle produkts belastning pr. år fås et tal, der beskriver produktets belastning i forhold til en gennemsnitsborger. Enheden for denne størrelse er en personækvivalent (PE). Hvis et produkt bidrager til forsuring med 0,01 PE, svarer dette til, at et produkt bidrager med 1% af, hvad en gennemsnitsborger totalt belaster miljøet med. Denne beregning er analog for samtlige miljøeffektpotentialer. For ressourceforbrugene sættes forbruget af ressourcer i produktet ligeledes i forhold til det gennemsnitlige forbrug pr. borger. Enheden for normaliserede ressourceforbrug er ligeledes PE. 3.2.4.3 Vurdering Ved vurderingen vægtes de enkelte effekttyper i forhold til den miljømæssige væsentlighed, således at man bliver i stand til at sammenligne bidragene eller forbrugene og dermed foretage prioriteringer. Vægtningen af væsentligheden af ressourceforbrugene foretages på baggrund af forsyningshorisonten, hvor ressourcer, der har en relativt kort forsyningshorisont (nikkel, zink….) vægtes tungere end ressourcer med lange forsyningshorisonter (aluminium, kul, vand …). Effekter på miljøet kan ikke vægtes på samme måde. Derfor er det i UMIP-metoden valgt at bruge en miljøpolitisk vægtning baseret på lovkrav, reduktionsmålsætninger o.a. Denne type af vægtning vil ikke altid afspejle en korrekt miljøprofil for et givent produkt, men da metoden er rettet mod virksomheder, vurderes brugen af miljøpolitiske vægtningsfaktorer at være fornuftig, da det gennem disse vil være muligt at forudse fremtidige afgifter og skatter. 3.3 UMIP PC-værktøjet I de efterfølgende cases er modelleringen af produktsystemerne og de efterfølgende beregninger udført i UMIP PC-værktøj version 2.12 beta. UMIP PC-værktøjet blev udgivet i 1998 og er den foreløbigt sidste del af UMIP-serien, der således består af 5 bøger, en enhedsprocesdatabase (der udelukkende fungerer som et opslagsværk) samt LCV-systemet. LCV-systemet består af to dele: 3.3.1 Databasen Databasen er langt hen af vejen identisk med enhedsprocesdatabasen, der blev udgivet 1996. Dog er en del af processerne blevet rettet for fejl og opdateret. I modsætning til den tidligere udgivelse, der var en statisk database og udelukkende fungerede som et opslagsværk, bevirker indtastningsmodulet, at nye enhedsprocesser kan tilføjes, og de eksisterende processer kan opdateres. Databasen består af ca. 400 enhedsprocesser, hvoraf det kun er de 300, der indeholder reelle data. De resterende ca. 100 processer indeholder ingen data, men er blot oprettet med navn. Data, indsamlet og bearbejdet i brancheanalysen, forventes at indgå i databasen som vejledende branchedata. Enhedsprocesserne er grupperet i følgende mapper:
Ud over navn, input og output vil de processer, der indeholder data, inkludere en lang række reviewfelter, der kvalitativt beskriver datas repræsentativitet, kvalitet o.a. Dette giver senere LCA-udøvere mulighed for at tage stilling til usikkerheder og repræsentativitet. For en uddybet forklaring af enhedsprocessernes opbygning henvises til den udarbejdede manual, der leveres sammen med programmet. 3.3.2 Indtastningsmodul og beregningsværktøj Til databasen hører et indtastnings- og beregningsmodul, hvor beregningsfaktorer og nye enhedsprocesser indtastes, og produkter modelleres. Grundet opbygningen af værktøjet er det ikke muligt at printe samlede oversigter af beregningsfaktorerne, men det er muligt at læse og rette i tabellerne. Ud over at modellere og beregne giver beregningsværktøjet også en lang række muligheder for at se på stedfaktorer (i skrivende stund ikke operationaliseret), sammenligne profiler og eksportere data. Den sidste funktion er nødvendig for at præsentere data i en overskuelig form. 3.4 Kommentarer til nye brugere Nye brugere skal være opmærksom på, at der er visse beregningsfaktorer, der er behæftet med fejl, og som skal rettes manuelt. Disse rettelser forefindes på Miljøstyrelsens hjemmeside under faggrupper. Derudover har Miljøstyrelsen også udgivet en opdateringsfil, der selv går ind og retter andre indbyggede uhensigtsmæssigheder og fejl i programmet. Da man har valgt at udgive LCV-systemet som en betaversion, d.v.s at den ikke er fuldt gennemtestet, er der uundgåeligt en langt række uhensigtsmæssigheder og fejl, der ikke alle er blevet rettet, og som nye brugere derfor ikke vil blive gjort opmærksom på. Disse kan gå fra ubetydelige fejl i enheder til mere graverende beregningsfejl. Siden udgivelsen af programmet er der blevet udgivet 2 opdateringer. En tredje planlægges at udkomme i år 2000. Derfor anbefales nye brugere at arbejde sammen med en mere erfaren sparringspartner ved de første par modelleringer.
4. Træ, halvfabrikata og komponenter af træ4.1 Træ som råvare - skovproduktion 4.1 Træ som råvare - skovproduktion Råvaren træ af nordisk oprindelse er voksende i volumen både med hensyn til mængde og areal. Træet kommer i stigende grad fra bæredygtige skovbrug, hvor skovbrugene lader råtræet certificere efter rammer fastlagt af enten FSC, Forest Stewardship Council, eller PEFC, Pan European Forest Certification, se ordliste. Begrebet bæredygtig skovdrift er formuleret i Skoverklæringen om udnyttelsen af jordens skove fra Rio- konferencen i 1992. Uddrag af Skoverlæringens § 2b (citat):
Driften af de nordiske skove efterlever på mange områder denne erklæring. Samtidigt er forbruget af træ af nordisk oprindelse lavere end tilvæksten af nyt træ. Bæredygtigheden kan bl.a. dokumenteres af certificering. Flere og flere skovbrug lader deres skovproduktion certificere efter regler fastsat af trediepart. Disse kan være FSC eller PEFC, se ordliste. Træ fra nordiske skovbrug og savværker domineres af nåletræ og anvendes primært til papirfremstilling samt som materiale i byggevarer og møbler. Danske skove leverer ca. 20% af Danmarks træforbrug, (Træ er Miljø, 1999). Det danske skovareal udgjorde 445.000 ha i 1990. Det svarer til 10,3% af Danmarks areal. I 1989 vedtog Folketinget at fordoble det danske skovareal i løbet af en trægeneration, ca. 80 år. Den stående vedmasse, træ på rod, på 55 mio. m3 fordeler sig på 43% løvtræ og 57% nåletræ. Den dominerende løvtræart er bøg med mere end 72% af løvtræmassen. Det dominerende nåletræ er rødgran med 61% af nåletræmassen, (Referencedokument til faktablad for dansk skovbrug, marts 1999). Den samlede tilvækst af vedmasse, træ på rod, er i hele Norden større end den årlige hugst. Den årlige nettotilvækst over de seneste 10 år har i Danmark været 3,2 mio. m3, ca. 6%. Skovene fungerer som reservoirer for CO2 og er en betydelig faktor til at bremse udviklingen af drivhuseffekten. Derfor er det vigtigt at sikre, at træ bliver ved med at være en ressource, der fornyes. Den årlige nettobinding af kulstof i Danmark vurderes at være i størrelsesordenen 800.000 tons kulstof, C, (3 mio. tons CO2) ved den nuværende skovrejsningstakt, hvilket svarer til den årlige CO2 udledning af 586.000 verdensborgere i 1990, ifølge (Wenzel et al., 1996a). Denne skovrejsning er ikke kun interessant fra et ressourcesynspunkt om forsyningssikkerhed. CO2-effekten ved skovrejsningen er også interessant i sammenhæng med danske, vedtagne reduktionsmål om udledning ved kilderne til CO2-produktion. Figur 4.1 Se
her! Det er ved træets vækst, at der bindes CO2. Figuren viser sammenhængen mellem trævæksten (og dermed CO2-forbrug) og lufttemperatur henholdsvis luftens CO2-indhold. I denne sammenhæng er sidstnævnte interessant: Jo større CO2-indhold, jo stærkere vækst og dermed CO2-forbrug. Skovvækst er derfor et vigtigt redskab til bekæmpelse af drivhuseffekten (Skoven 6-7/1999). Rammerne for skovdrift i Danmark er fastlagt i Skovloven af 1996. Skovloven reguleres af Miljø- og Energiministeriet og administreres af Skov- og Naturstyrelsen. Overvågning af skovenes sundhedstilstand udføres af Forskningscentret for Skov & Landskab. Danmark har i dansk lovgivning implementeret flere internationale aftaler og konventioner med betydning for skovene bl.a.:
Mindre end 3% af Danmarks forbrug af træ til træbaserede produkter kommer fra tropetræ. 78% af det importerede træ kommer fra vore naboer - primært nåletræ i andre nordiske lande. Den største træmængde er opskåret tømmer eller høvlede emner fra savværk med en træfugtighed på ca. 18%. Skovbruget i de nordiske lande reguleres efter nationale love, som er under indflydelse af de enkelte landes tiltrædelse af internationale aftaler og konventioner som førnævnt. Ca. 66% af Sverige og Finland er dækket af skov, hvor Norge er dækket af 37% skov. I perioden 1920 til 1990 er den stående vedmasse i skovene i Norge, Sverige og Finland vokset med 1.600 mio. m3. Der fælles årligt 70% af tilvæksten af vedmassen. Dvs. at nettotilvæksten er på 30% p.a. eller 81,38 mio. m3, (Nordic Wood, 1995). Udviklingen af vedmassens tilvækst er illustreret i figur 4.2. Figur 4.2
De nordiske skove vokser samlet i forhold til nuværende forbrug. 4.1.1 Træ og drivhuseffekt Kortbølget sollys, som rammer jorden, reflekteres til verdensrummet som langbølget varmestråling. En del varmestråling opfanges af drivhusgasserne eksempelvis kuldioxid (CO2), kulmonoxid (CO), methan (CH4) og lattergas (N2O). Denne drivhuseffekt er nyttig for jordens klima. En forøgelse af den naturlige drivhuseffekt kan forringe jordens klima ved, at for lidt langbølget varmestråling "slipper ud" gennem laget af drivhusgasser. Øget drivhuseffekt skyldes især udslip af CO2 som følge af forbrænding af fossile brændstoffer olie, kul og gas. Træ er et materiale, som genskabes af naturen ved bæredygtig skovdrift - det er dermed en fornyelig ressource. Træ i vækst er som nævnt en faktor, der kan begrænse ophobningen af drivhusgassen CO2 i atmosfæren. Ved træets vækst bruges solenergi, kuldioxid, vand og næringsstoffer (mineraler). Træ består hovedsageligt af ca. 51% C (Carbon/kulstof), ca. 43% O2 (Oxygen/ilt), Ca. 6% H (Hydrogen/brint) og ca. 1% N (Nitrogen/kvælstof). Når træer fældes og anvendes som materiale i industrielle produkter, er CO2 -indholdet lagret i træet bl.a. som cellulose. Dette lager frigøres først, hvis træmaterialerne bortskaffes fx til energiformål, eller hvis det nedbrydes biologisk. Energi fra træ udnyttes ved forbrænding af træ eller træaffald (biomasseaffald).
Biomasseaffald kan komme fra produktion af træbaserede produkter og ved bortskaffelse af
produkterne efter endt levetid. CO2 -mængden, der frigøres ved forbrænding
eller biologisk nedbrydning, svarer til den mængde CO2, der blev optaget i
træet under væksten. Figur 4.3 CO2 –kredsløb
"Uendelighedstegnet" symboliserer træets vekselvirkning med omgivelserne og CO2kredsløbet gennem dets livsforløb: Væksten i skoven, fældning, opskæring og forarbejdning, brug af produkterne samt bortskaffelse. Energien og den CO2 , der forbruges i væksten, frigives ved bortskaffelse Hvis træprodukter lægges på deponi eller komposteres, vil den bundne energi ikke blive udnyttet. Der vil under nedbrydning i iltfattige omgivelser udvikles methan, der som gasart vil bidrage til forøgelse af drivhuseffekten. 1 kg methan forøger drivhuseffekten 24 gange mere end 1 kg CO2. 4.1.2 Generelt om miljødata Som alle typer af informationer skal miljødata altid behandles med varsomhed. Data er ikke altid let sammenlignelige og kan være baseret på mere eller mindre kvalificerede skøn. Fx kan sammensætningen af den energi, der er tilrådighed for en given produktion, variere fra industri til industri. Nogle er afhængige af fossile brændstoffer som olie, kul og gas, andre af vandkraft og andre igen af bioenergi, som fx træaffald. Tilgængelighed af data varierer også meget fra kilde til kilde. Derfor kan data i de efterfølgende tabeller ikke altid sammenlignes, da disse er indsamlet fra andre relevante projekter samt leverandører og producenter i træ- og møbelindustrien. 4.1.3 Fordeling af miljødata for skovbrug på træarter Skovbrug kan betragtes som en enhedsproces3, hvor rundt træ i form af hele stammer eller afkortede stykker træ udgør et produkt, der produceres i enhedsprocessen "Skovbrug". I denne enhedsproces er ikke medtaget dyrkning af småplanter på planteskoler samt udplantning og etablering af plantearealer i skoven. I denne rapport inkluderer "Skovbrug" udelukkende selve skovningen af træ. Enhedsprocessen skovbrug er karakteriseret ved først og fremmest at være en biologisk proces, hvor råmaterialerne er CO2, vand og næringssalte. De mennesketilførte input består således alene af energi og hjælpestoffer. Reelt er den menneskelige tilførte energi og hjælpestoffer, bortset fra eventuelt gødningsstoffer og pesticider, kun beregnet på intern håndtering og transport og ikke på selve produktionen af træmassen. Det er i miljøvurderingen kun de mennesketilførte input og deraf følgende output, der registreres og tages med som udvekslinger. Størrelsen af menneskelige bidrag til frembringelse af 1 m3 rundt træ som input til næste enhedsproces vil principielt variere fra træart til træart på basis af to variable: træets overordnede anatomiske struktur og træets densitet. Træets overordnede anatomiske struktur er bestemmende for, hvilke maskiner og metoder der kan vælges til intern håndtering i skoven i form af deloperationer som skovning og transport. Træ kan her opdeles i løvtræ og nåletræ, som er væsentligt forskellige i vækst og anatomi. Nåletræ er karakteriseret ved en vækst, der giver en relativt lige stamme med relativt tynde små sidegrene med relativ hurtig vækst og lavere densitet end løvtræ. Nåletræet er velegnet til mekanisering af skovnings- og transportoperationer. Dette lettes af, at det enkelte træ, på grund af forskellige arts- og vækstbetingelser, kun opnår begrænset størrelse i Europa. Løvtræ er karakteriseret ved, at stammerne kan krumme og dele sig i meget større udstrækning end nåletræ. Grenene kan være af betydelig størrelse. Selve træerne kan være meget store og dermed tunge at håndtere. Denne forskel i træerne gør, at mekaniseringsgraden i de to typer træer er forskellige, og at der reelt kan tales om to forskellige systemer - to enhedsprocesser. Derimod er der ikke nogle principielle systemforskelle ved behandling af forskellige løvtræarter, eller mellem forskellige nåletræarter. Den samme ensartethed genfindes i den del af enhedsprocessen, der benævnes kulturetablering og -pleje, dvs. foryngelse af skoven, hvor der er betydelig lighed inden for løvtræ henholdsvis nåletræ, men forskelle mellem foryngelse af løv- og nåletræ. Specielt inden for nåletræ skal det tages i betragtning, at en meget betydelig del af det nåletræ, der indgår i dansk træ- og møbelindustri, kommer fra boreale nåleskove (nåleskove i den nordlige del af tempereret klima) i resten af Norden. Disse skove består af blandet nåletræ, som gør det meget vanskeligt reelt at skille input og output på de enkelte træarter. Det anses derfor for rimeligt at arbejde med to grundlæggende enhedsprocesser for skovbrug i de nordiske lande. Èn for løvtræ og én for nåletræ. Den anden variationsparameter, densitet, vil være bestemmende for størrelsen af energirelaterede input og dermed også tilhørende output. Dette skyldes, at energiforbruget til bearbejdning af træ alt andet lige er ligefrem proportional med træets densitet (Koch, P., 1985). Desuden vil energi til håndtering og transport også være proportionalt med forholdet mellem vægt og volumen. Der skal derfor for de to grundlæggende enhedsprocesser løvtræsskovbrug og nåletræsskovbrug foretages en korrektion på energirelaterede input i relation til de enkelte træarters densitet. Ved energirelaterede forstås input som smøreolie, kædeolie og brændstof til maskiner. Disse vil have en størrelse, der er direkte afhængig af energiforbruget af brændsel. Korrektionen er foretaget på basis af de enkelte træarters gennemsnitlige densitet (Træ og Træmaterialer 1995). 4.2 Løvtræ Data for løvtræ er baseret på dyrkningsmodel for dansk bøgetræ, hvor der er taget udgangspunkt i almindelig god landmandspraksis (Mortensen, B. et al. 1997) og (Træteknik, 1995). Skoven betragtes som produktionssystem eksklusiv planteskoleproduktion. Data bygger på produktion i statsskovene i 1995 i alt 17.040 ha bøg. De væsentligste miljøpåvirkninger kommer fra emissioner til luft fra benzin forbrændt i motorsav og bilmotor samt diesel forbrændt i en traktormotor. Til produktion af 1 m3 bøg transporteret til bilvej er forbruget som angivet i tabel 4.1. Tabel 4.1
Disse data er med baggrund i førnævnte forudsætninger om sammenhænge mellem energiforbrug og trædensitet anvendt for beregning af tilsvarende data for materialer og emissioner fra træarterne ask, birk, eg, elm, kirsebær, løn, rød-el og ær/ahorn. Tabel 4.2 viser densiteter og omregningsfaktorer for løvtræ i Danmark. Tabel 4.2
Tabel 4.3 viser emissioner fra produktion af bøg fra dansk skovproduktion, beregnet ud fra energiforbrugene angivet i tabel 4.1: Tabel 4.3
4.3 Nåletræ Data for nåletræ er baseret på dyrkningsmodeller fra svenske og norske skovbrug eksklusiv planteskoleproduktion. I modsætning til løvtræ har nåletræ stort set samme densitet uanset art. Der er derfor regnet med én referencedensitet for alt nåletræ – primært gran og fyr. Der er arbejdet med to nøgletal.:
Tabel 4.4 viser emissioner fra nåletræ, det vil sige svensk skovproduktion af alle træarter primært fyr og gran. Tabel 4.4
Øvrige data er specificeret i UMIP-databasen. 4.4 Finérproduktion Finér er tynde blade af træ –mellem 0,05 mm og 10 mm tykke (oftest mellem 0,06 og 1,35 mm) og op til flere meter lange – som skæres eller skrælles af træstammen eller dele deraf. Finér anvendes til krydsfinér, møbelplade, formspændte laminerede stole- og møbelkomponenter samt ikke mindst som dekorativ overflade på fx møbler, døre, og paneler. Fremstilling af finér foregår i princippet efter to forskellige metoder: Knivskæring og skrælning (Træ og Træmaterialer 1995). 4.4.1 Knivskåret finér Knivskåret finér anvendes hovedsageligt til dækfinér på møbler, paneler og døre eller lignende. De tildannede finérblokke dampes eller koges inden finérskæringen for at blødgøre træet, hvorved risikoen for revnedannelse nedsættes og for at lette selve skæringen. Finérskæringen udføres i specialmaskiner, hvor en kniv føres på tværs over den fastspændte bloks snitflade, eller hvor blokken føres på tværs af en fastspændt kniv således, at der skæres en finér med den på maskinen indstillede tykkelse. Den mest anvendte tykkelse på dækfinér er 0,6 til 0,8 mm. Figur 4.4
Knivskåret finér produceres ikke i store mængder i Danmark, men må oftest importeres fra udenlandske producenter. Selve produktionsprocesserne for knivskåret finér og skrællet finér har de fleste processer tilfælles. Det er alene selve skæringen henholdsvis skrælningen, der adskiller dem. Data dækkende skrællet finér er indsamlet hos dansk producent, der leverer begge finértyper, dog primært skrællet finér. Disse data er beskrevet i efterfølgende afsnit. Data for skrællet finer er ifølge producenten dækkende for knivskåret finér. 4.4.2 Skrællet finér Produktion af skrællet bøgefinér starter med levering af bøgekævler med en træfugtighed på 50% fra dansk skovbrug til råvarelager på finérværk. Figur 4.5
Fra råvarelageret transporteres hele træstammer/kævler til kogekasser med efterfølgende afkortning og afbarkning. Herfra tranporteres kævlerne til skrælning og automatisk sortering, våd- og tørklipper, rulle- og båndtørreovn, sortering samt stabling til mellemvarelager. Efterfølgende processer omfatter fugning, fræsning, limning, finérsammensætning, tørring til 8% træfugtighed, klipning, sortering, stabling og pakning. Alt resttræ fra produktionen såsom flis anvendes både til energi i eget fyringsanlæg og til brændesalg. Denne træmængde omfatter ca. 70% af den oprindelige råvaremængde regnet efter tørstof. Hjælpematerialer omfatter små mængder urea-formaldehyd lim, smøreolie og vand. Energiforbrug og emissioner til fremstilling af lim er opgjort i kapitel 6. Materialer, energiforbrug og emission fra fremstilling af skrællet bøgefinér, tabel 4.5. Tabel 4.5
4.5 Træbaserede plader Fremstilling af træbaserede plader til træ- og møbelindustrien omfatter en lang række af forskellige produkter. Langt den største del af produktionsværdien af dansk produktion i 1995 består af træfiberplader (MDF), spånplader og krydsfinér med tykkelser på mindre end 6 mm (se kapitel 2 Brancheprofiler). Dataindsamlingen omfatter miljødata for disse pladetyper. 4.5.1 MDF- plade MDF- plade (Medium Density Fibreboard) er en mellemhård træfiberplade med en densitet på mellem 500 – 1000 kg/m3, der hovedsageligt finder anvendelse inden for byggevarer og møbler. MDF-plader kan produceres af to typer af råvarer:
Produktion af MDF-plader starter med forarbejdning af træflis. Flisen koges i damp, defibreres, tilsættes lim og voks og tørres. Den tørre masse lægges på et bånd, der føres gennem en presse under påvirkning af varme og tryk. Resttræ som bark, pudsestøv, kasserede MDF- plader, savsmuld m.m. udnyttes til energi inden for samme produktion under forudsætning af, at producenten har et godkendt forbrændingsanlæg. 50% af den energi, der anvendes til produktion af dansk producerede MDF- plade, kommer fra forbrænding af resttræ fra egenproduktion. Hjælpestoffer til produktion omfatter bl.a. ureaformaldehydlim og vokstørstof. Materialer, energiforbrug og emission fra fremstilling af MDF- plade er angivet i tabel 4.6. Tabel 4.6
4.5.2 Spånplader Spånplader er fremstillet af sammenpresning af træspåner og træpartikler af varierende størrelse og form, primært af nåletræ. Spånpladen udføres i mange forskellige pladetyper eksempelvis fra 10 – 38 mm i pladetykkelse. Spånplader anvendes hovedsageligt som byggevare og materiale til møbelindustrien (Novopan produktinformation 1999 og Spånplader i møbelindustrien, 1999). Udtyndningstræ fra skoven, træaffald fra industriel produktion eller træ fra genbrugsmateriale transporteres til fabrik, hvor træspånerne tørres. Efterfølgende belimning af træspånerne foretages i særlige belimningsanlæg, hvorefter de overføres til en kontinuerlig produktionslinies strøstationer. Herefter foretages varmepresning, afkortning på længde, køling, pudsning, kvalitetssortering. Til slut opskæres pladerne i færdigmål. En mindre del af produktionen får i en separat proces en belægning med melaminpapir eller folier i gennemløb inden opskæring på færdigmål. Energiforbrug, angivet nedenfor, inkluderer denne proces, men vurderes at udgøre en forsvindende del af det samlede forbrug, mængden af melaminbelagte plader taget i betragtning. Data skal derfor regnes for at gælde ubelagte plader. Resttræ fra save, pudsestøv, fejlplader m.m. udnyttes til energi til samme produktion under forudsætning af, at producenten har et godkendt forbrændingsanlæg. 38% af den energi, der anvendes til produktion af dansk produceret spånplade, kommer fra forbrænding af resttræ fra egenproduktion. Materialer, energiforbrug og emissioner fra fremstilling af spånplade er vist i tabel 4.7. Tabel 4.7
4.5.3 Krydsfinér Krydsfinérplader består af et varierende – men altid ulige – antal skrællede og sammenlimede finérer, som oftest er orienteret med fiberretningen vinkelret på hinanden. Denne opbygning af krydslagte finérlag udligner forskelle i de enkelte finérers svind og udvidelse, hvorved krydsfinérens længde- og breddevariation stort set svarer til den anvendte træsorts lændgesvind. De hyppigst anvendte krydsfinértyper i Danmark og i Norden er fremstillet af træsorterne birk, bøg eller fyr. Krydsfinérplader finder anvendelse både til brug som byggemateriale og til møbler:
4.5.3.1 Produktion af krydsfinér af birk Træ fra skoven, her birk, transporteres til finérfabrikken, hvor trækævlerne koges, skrælles og tørres. Efterfølgende processer er sortering, limpåføring, finérpresning, kantskæring, afsluttende pudsning og kvalitetskontrol. Resttræ og produktionsspild anvendes til fremstilling af energi til produktion af krydsfinér. Hjælpestof som bindemiddel anvendes primært urea og lime som urea-formaldehyd. Materialer, energiforbrug og emission fra fremstilling af krydsfinérplade af birk til møbelbrug er omtalt i tabel 4.8. Tabel 4.8
4.6 Træbearbejdende processer generelt I træ- og møbelindustrien er der en lang række processer, der er afgørende for miljøpåvirkningen fra bearbejdning af træ. Dette, uanset om der er tale om bearbejdning af selve råtræet eller dets forarbejdning til halvfabrikata såsom finér, pladematerialer eller komponenter. Som tidligere nævnt i afsnit 4.1, "Træ som råvare – skovproduktion", er energiforbruget til bearbejdning af træ alt andet lige proportionalt med træets densitet. Det vil sige, at jo hårdere træet er, desto mere energi skal der bruges til bearbejdning af træet samtidigt med, at der slides mere på de skærende værktøjer. Energi til håndtering og transport vil også være proportionalt med forholdet mellem vægt og volumen. Andre vigtige forhold, der bidrager til de samlede miljøpåvirkninger, er eksempelvis ventilation/udsugning, trykluft, tørring, spåntagende bearbejdning, finérproduktion, finérpåspænding, formspænding, intern transport, pudsning og overfladebehandling af bearbejdede emner med efterfølgende hærdning, lys og varme samt emissioner (spild, farligt affald, støj, støv m.m.) til jord, vand og luft. Ekstern transport påvirker den samlede miljøbelastning, hvor råvarer eller hjælpematerialer importeres fra andre lande eller distribution af færdige produkter foretages over lange afstande til forbruger. Figur 4.6 Se her! Det er værd at bemærke, at flere og flere producenter anvender spildtræ, fx træspåner, fra egenproduktion til energiformål. Spildtræet anvendes fortrinsvist til produktion af varmeenergi og tjener flere formål på én gang:
Affaldstræ til fremstilling af elektricitet har stigende udbredelse hos den procesorienterede industri, eksempelvis produktion af MDF- eller spånplade. Energihandlingsplaner, energistyring og miljøstyring bliver derfor mere og mere udbredt som løsningsmodeller i branchen, der – koblet med en produktorienteret miljøpolitik – bidrager til at nedsætte branchens samlede miljøbelastning fra produktionsfasen. I de efterfølgende afsnit gennemgås forarbejdning af massivt træ samt træbaserede produkter mere detaljeret. De nævnte processer er der samlet data for i projektet – se i øvrigt bilag F. 4.7 Forarbejdning af massivt løvtræ. Produktion af borde fx med stavlimede plader og stel af løvtræ fremstilles af indkøbt massivt træ fra savværk og tørres i egen tørrestue ned til en fugtighedsprocent i træet på 6 – 8 %. Indkøbt tørret træ til møbelbrug direkte fra savværk er ofte forekommende som alternativ til egen tørrestue. Efterfølgende processer er opskæring, kehling (profilhøvling), limning, pudsning, fræsning (CNC), boring og pudsning samt transport til mellemvarelager. Herefter følger overfladebehandling med efterfølgende montage og emballering. Alt resttræ som bark, støv, savsmuld, spåner m.m. kan omdannes til energi (damp) i godkendt fyringsanlæg på selve produktionsstedet til trætørring, laminering af plader, opvarmning af fabrik og administration. Alternativt indkøbes olie, el. eller naturgas. Hjælpestoffer til produktionen omfatter almindeligvis lim, syrehærdende eller vandbaseret lak samt hærder. Emissioner fra lim, lak og hærder er opgjort i kapitel 6. Materialer, energiforbrug og emission fra fremstilling af borde af massivt bøgetræ - løvtræ, er angivet i tabel 4.9. Tabel 4.9
4.8 Forarbejdning af massivt nåletræ Nåletræ fortrinsvis fyr og gran finder anvendelse både til møbler og byggevarer. De træforarbejdende processer omfatter eksempelvis følgende processer: 4.8.1 Eksempel 1: Møbelprodukt Opbevaringsmøbler med hylder, låger af massivt snedkerlimtræ og skuffer af massivt fyrretræ fremstilles i store mængder af råvarer leveret direkte fra nordisk savværk- og skovleverandør. Råvarerne oparbejdes af dansk underleverandør til snedkerlimtræ (laminerede træemner til møbelbrug) på mål, som opgives af producenten af møbelproduktet. Træet leveres tørret med en træfugtighedsprocent på 6 – 8 %. Selve produktionen til færdigt møbel omfatter grovpudsning, dobbelttapning (afkortning), boring, skuffemaskine, isætning af dyvler, fræsning, rundsavning, profilpudsning, formatsavning, børstepudsning, reparering af eventuelle fejl samt samling/montage. Resttræ og træspild fra produktionen sælges som fastbrændsel. Opvarmning af lokaler foregår med fjernvarme. Hjælpestoffer til produktionen er bl.a. natronlud, lim, ureaformaldehydlim og hærder. Lim og hærder er beskrevet i kapitel 6. Materialer, energiforbrug og emission fra fremstilling af opbevaringsmøbel af massivt fyrretræ, snedkerlimtræ er angivet i tabel 4.10. Tabel 4.10
4.8.2 Eksempel 2: Byggeprodukt Produktion af vindue af fyrretræ fremstilles af indkøbt tørret massivt træ fra nordisk savværk med en træfugtighed på ca. 12% Efterfølgende processer er afkortning, afretning, kehling (firkanthøvling), tapning, stemning, boring, profilering, imprægnering, samling, klargøring til overfladebehandling (maling), beslåning, isætning af indkøbt isoleringsglasrude og forsendelse. Alt resttræ fra produktionen sælges til energiformål. Træaffald udgør ca. 44% af det samlede træforbrug. Hjælpestoffer til produktionen omfatter PVAc dispersionlim, topcoat og flowcoat (vandbaseret overfladebehandling) samt VAC-væske til imprægnering af træramme og karm. Imprægneringsanlæg med tilhørende imprægneringsvæske skal være godkendt i henhold til NTR-standard med en optagelse på 30 kg/m3 i splintved, se kapitel 6. Emissioner fra lim, lak og hærder er opgjort i kapitel 6. Materialer, energiforbrug og emissioner fra fremstilling af vindue af nåletræ – fyrretræ – er gengivet i tabel 4.11. Tabel 4.11
4.9 Produktion af formspænd Formspspænding anvendes til at forme komponenter af træ i buede/bukkede former, som ikke er naturlige for træet. Det kan ske på principielt forskellige måder i enten massivt træ eller laminerede produkter. Nedenfor er beskrevet metoder til formspænding med udgangspunkt i møbelproduktion, men formspænding foretages også i byggevareproduktion – dog på emner i andre dimensioner, typisk limtræskonstruktioner. Formspænding (laminering) af finérer kan foretages ved hjælp af forskellige teknikker alt afhængigt af ønsket om design og funktion. Bøjning i flere planer kan foretages ved hjælp af HF-teknik (højfrekvensteknik) eller damp. Anvendes fortrinsvis til møbler. Enkelte bygningsdele kan også fremstilles efter disse teknikker. Ved HF-teknik lægges de enkelte finérer efter limpåføring op i en presse udformet efter det færdige emnes form. Ved højt tryk og varmeudvikling foretages selve faconspændingen. Der anvendes højfrekvensgeneratorer fx på 5 kWh eller større. Stukning foretages på massive friske eller lufttørrede træemner, der plastificeres ved dampning. Under stukkeprocessen komprimeres emnet i længderetningen. Efter stukkeprocessen er træets cellevægge blevet tværfoldede. Stukkede emner kan i kold tilstand bøjes til betydeligt mindre kurveradier end traditionelt dampbøjet bøg. Dampbøjning anvendes på massive emner. Det er karakteristisk for de dampbøjede emner, at bøjningen foretages i ét plan – eventuelt med en svag bøjning i et andet plan. På grund af træets fysiske egenskaber kræves, at bøjningen og placeringen af emnet skal foretages hurtigt efter dampning, mens træet endnu er varmt og plastisk. Der skal som regel anvendes et spændebånd på emnets trækside. Dampbøjning anvendes især til bøjning af bøgetræ til for eksempel sæde og ryg til wienerstole (caféstol). Data er indsamlet på formspænding ved hjælp af dampbøjning, der i lighed med anvendelse af HF-teknik og stukningsteknik har et relativt stort energiforbrug til bøjningsprocessen. Stukningsteknik udføres kun i mindre skala i Danmark. Produktion af formspændte emner til brug til sæde og ryg til stole fremstilles som oftest af skrællet bøgefinér med en top og bundfinér alt efter krav til det færdige møbel. For eksempel vil emner til sæde og ryg have en ringere (billigere) skrællet finér som yderste lag, hvis emnerne efterfølgende skal polstres. Skal sæde og ryg fremstå som lakeret emne med klar lak, hvor træstruktur og farver er synlige, benyttes finér af god kvalitet og er derfor dyrere pr. m2. Produktion af sæde og ryg til stole til klar lak og uden polstring omfatter processer som modtagning af skrællet finér fra finérværk med en træfugtighed på 8%. Fra lager fremtages finéren, den pudses, limes og formspændes i særlige presser, hvor formgivningen af sæde og ryg udføres efter specifikke kundeønsker. Herefter udtages de formspændte emner til efterfølgende afhærdning (træfugtighed her ca. 4%), kantfræsning, hulboring, kantpudsning, kvalitetskontrol, emballering og forsendelse. Træaffald fra produktionen kan sælges som brænde eller anvendes til energifremstilling i godkendte forbrændingsanlæg til fremstilling af varme eller damp til formspændingsprocessen. I tabel 4.12 indgår træaffald som energi med 5% af det samlede træforbrug til de færdige produkter samt hjælpematerialer omfattende lim, ureaformaldehyd og hærder, resorcinol og myresyreopløsning, papir, vand og stålbeslag. Tabel 4.12
4.10 Forarbejdning af træbaserede plader, herunder MDF. Træbaserede plader har stor anvendelse inden for møbelproduktion. Det er især til bordplader og opbevaringsmøbler som reoler og skabe samt låger både til møbler, køkken og badeinventar. Inden for byggeriet anvendes pladematerialer i stor skala både til konstruktionsformål og til beklædning af vægge og som indfatninger til for eksempel vinduer. Produktion af reoler, fremstillet af MDF- plade, er belyst i projekt om Miljøvurdering og udvikling af et reolsystem (Miljøprojekt nr. 376 1998). Der henvises i øvrigt til ovennævnte projekts gennemgang af miljøvurdering af forskellige materiale- og produktionsalternativer. Produktionsprocesserne omfatter maskinbearbejdning, slibe, pudsning og overfladebehandling samt efterfølgende emballering og forsendelse. Belastningen er opgjort pr. produceret referencereol (standardprodukt), dvs. fremstilling af 1/8 m3 reolopbevaring. Forbrug af energi og vand pr. referencereol er angivet i tabel 4.13, mens processpild er angivet i tabel 4.14 Tabel 4.13
Tabel 4.14 Se her!
5. Metal, glas og plast – materialer og processer5.1 Plast Data for produktion af metaller, glas og plast er udelukkende hentet fra Miljøstyrelsens UMIP PC-værktøj. For en vurdering af disse data henvises derfor til dette (Miljøstyrelsen, 1996a). Det skal bemærkes, at data kan være op til 10 år gamle. Da databasen ikke indeholder data for produktion af nogen standardkomponenter såsom skruer og lignende er det kun selve udvindingen og produktion af materialerne, der er inkluderet i de efterfølgende miljøvurderinger af 3 industriprodukter, afsnit 9, 10 og 11. I nogle af produkteksemplerne har det været muligt at indsamle produktspecifikke data for visse bearbejdningsprocesser af metal bl.a. produktion af stålstel til møbler. 5.1 Plast Plast indgår i mange afskygninger i branchen eksempelvis til løbelister til skuffer, indsats i skuffeelementer og som bendubber. Nye data for plast er ikke indhentet til dette projekt. I de udvalgte produkter indgår følgende typer:
Derudover bruges polyethylen og ekspanderet polystyren til emballageformål. For alle ovenstående materialer er udvinding af ressourcer og produktionen af materialer inkluderet i miljøvurderingerne i afsnit 8, 9 og 10. Forarbejdning af materialer er derimod ikke inkluderet i de tre produkteksempler. Dette vil erfaringsvis ikke have nogen effekt på det endelige resultat. Vedrørende bortskaffelse regnes alle materialer at blive bortskaffet ved forbrænding på almindelige affaldsforbrændingsanlæg. I henhold til PVC-aftalen (Miljøstyrelsen, 1999) skal 77% af alt PVC i byggekomponenter genbruges i år 2000. Meget af PVC-affaldet bliver på nuværende tidspunkt ikke indsamlet og ender derfor til forbrænding. For mere information om plast henvises til Miljøstyrelsens UMIP PC-værktøj (Miljøstyrelsen,1997a) og Association of Plastic Manufactures in Europe (www.apme.org). 5.2 Metal som materiale til byggevarer og møbler 5.2.1 Udvinding af malm. Fremstilling og anvendelse af jern / stål Miljøbelastning fra udvinding af malm og den efterfølgende oparbejdning og videreforarbejdning af malmen til stål (anvendt som plader eller rør) indgår på lige fod med råvaren træ som en del af produkternes samlede miljøbelastning i hele produktets livscyklus. Ved udvinding og produktion af jern og stål sker udledning af gasserne SO2 (svovldioxid) og NOx (kvælstofilter) samt udledning af tungmetaller via røggas og slagger. Udvinding af jernmalm og fremstilling af jern og stål er energikrævende processer, som bidrager med udledning af CO2 (kuldioxid), CH4 (methan) og ozonnedbrydende stoffer til atmosfæren. Mangan og zink findes i begrænsede mængder. Jo vanskeligere tilgængeligheden er til et metal, desto større er miljøomkostningerne ved malmbrydningen. Jern (jernmalm) og aluminium (bauxit) betragtes sjældent som begrænsede ressourcer med forsyningshorisonter på henholdsvis 110 og 190 år (ved konstant forbrug pr. person på 1990 niveau). Genanvendelsesmulighederne er som regel begrænset af produktets design, konstruktion og tilgængelige indsamlingsordninger og virksomheder, der kan oparbejde nyt metal af genbrugsmetal. Det Danske Stålvalseværk A/S er et eksempel på dansk produktion af stålplader til bygningsbrug baseret på genbrugsstål. Der eksisterer ikke tilsvarende virksomheder i Danmark, der fremstiller stålrør af genbrugsstål/jernskrot i Danmark. Tilgængeligheden af genbrugsstål til produktion af rør ifølge Det Danske Stålvalseværk, (svejste præcisionsrør efter DIN 2394 eller DIN 2395) til den danske møbelindustri er ikke umiddelbart muligt i dag. Danske erfaringer med oparbejdning af metal fra skrot viser, at energiforbruget hertil udgør som tommelfingerregel 25-50% af energiforbruget ved fremstilling af råjern. I USA går udviklingen i retning af fremstilling af coils af tyndpladestål, der vil kunne anvendes til præcisionsrør fx til møbel- eller bygningsbrug. 5.2.2 Fremstilling og anvendelse af metallisk aluminium Forbruget af metallisk aluminium i møbler udgjorde ifølge Miljøstyrelsen (Miljøstyrelsen, 1999b) i 1994 mellem 2.700 og 4.100 tons. Til sammenligning udgjorde forbruget af metallisk aluminium i byggematerialer mellem 19.100 og 25.800 tons i samme år. I dette tilfælde består gruppen af byggevarer af:
Udvindingen af primært aluminium består af en lang række processer, hvoraf nogle er meget energitunge. Derfor produceres primært metallisk aluminium ofte i lande, hvor elektricitet kan produceres for en billig penge f.eks. Norge, hvor hovedparten af elektriciteten produceres på baggrund af vandkraft. Til sammenligning er energiforbruget ved produktion af sekundært aluminium (genbrugsaluminium) ca. 95% lavere end for produktionen af primært aluminium. Derfor er det af stor betydning for et givent produkts miljøprofil, at:
5.3 Metalbearbejdende processer generelt Dataindsamlingen i denne brancherapport har taget udgangspunkt i bearbejdning af stålrør til møbler fra møbelproducent, der fremstiller møbler, hvor metalstel påmonteres formspændte stoledele af træ samt finerede bordplader af træbaserede plader. Den anvendte teknologi spænder fra traditionelle spåntagende maskiner/processer og CO2 –svejsning til anvendelse af svejserobotter og CNC-fræsere. 5.3.1 Forarbejdning af stålrør og plader – spåntagende processer til møbeldele Produktion af stel til møbler af stålrør inkluderer fremtagning af rør og fladjern til automatiske save. Efter savning transporteres rørerne til bukning, boring og standsning. Enhedsprocessen er vist i tabel 5.1. Tabel 5.1
5.3.2 Forarbejdning af stålrør og plader – svejsning af stålstel til møbler Produktionsprocesserne omfatter svejsning af stel ved anvendelse af svejserobot og CO2 –svejsning. Materialer og energiforbrug er vist i tabel 5.2. Tabel 5.2
5.3.3 Overfladebehandling af stålstel til møbler Overfladebehandling af metalstel til møbler har to funktioner:
I det følgende vil processerne inklusive overfladebehandling af metalstel til møbler blive gennemgået. 5.3.3.1 Affedtning af metaller Lakering og forkromning af metaloverflader kræver forudgående affedtning og rengøring. De mest almindelige urenheder er olie, fedt, salt, fastsiddende oxider og slagger, kemiske overfladeændringer samt løstsiddende urenheder som støv og spåner. Affedtning af metaldele kan ske ved hjælp af organisk chlorerede opløsningsmidler eller ved hjælp af alkalisk affedtning, som indeholder tensider. Der anvendes fire metoder til affedtning af metal i industrien generelt:
Trianlæg er baseret på affedtning med trichlorethylen (tribehandling). Industrielle vaskemaskiner er baseret på vandige sæbeopløsninger, og (spule-) phosphateringsanlæg er ligeledes baseret på vandige opløsninger af affedtningsmidlerne. For at opnå en mindre miljøbelastning har mange virksomheder bl.a. i møbelindustrien i halvfemserne erstattet affedtning baseret på chlorerede opløsningsmidler med vandbaseret affedtning (Bender et al., 1994). Dataindsamlingen har derfor taget udgangspunkt i vandbaseret affedtningsmetode. 5.3.3.2 Vandbaseret affedtning generelt Affedtning med vandige affedtningsmidler (fx i vandbaserede systemer som jern- og zinkphosphatering) kan foretages ved emulsionsaffedtning, ved sur affedtning eller ved alkalisk affedtning. Sidstnævnte er mest udbredt. Affedtningen sker ved påsprøjtning af eller neddypning i det vandige medium, der indeholder de funktionelle kemikalier efterfulgt af skylletrin. Den afsluttende skylning sker med demineraliseret vand, hvorefter emnerne tørres (Bauer og Bagh, 1998). Ved alkalisk affedtning kan der være tale om étkammer vaskemaskiner med spuledyser anbragt på en roterende sprøjte. Der vaskes med varm sæbeopløsning i ét trin uden efterfølgende skylning med vand eller med skylning i to eller tre hold vand, (Bender et al. 1994). Efterfølgende tørring kan ske i en konvektionsovn. Anden type er gennemløbsanlæg for behandling af emner på transportbånd. Spuling kan f.eks. ske i fire trin, hvilket vil sige vask med varm sæbeopløsning og skylning med tre hold vand. Efterfølgende tørring finder sted i en konvektionsovn, hvor elektronisk temperaturstyring sørger før en ensartet tørring. I kombineret affedtning og jernphosphateringsanlæg er der en spuletunnel for jernphosphatering i 3-5 trin. Er der tale om 3 trin, sker der en kombineret affedtning og jernphosphatering i to trin og vandbesparende tretrins modstrømsskylning med demineraliseret vand. For begge typer anlæg kan tørring ske i konvektionsovn. Renhedsgraden af jernphosphaterede emner ligger på alle punkter i toppen af kvalitetsskalaen (Bender et al., 1994). 5.3.3.3 Lakering af metaldele generelt Ved lakering af metaldele kan der anvendes lak, som oftest indeholder 50-55% organiske opløsningsmidler. En anden mulighed er vandbaseret lak, der typisk indeholder op til 10% organiske opløsningsmidler. Pulverlak er den mest udbredte metode til lakering af møbeldele (Andersen, 1995). Denne laktype indeholder ikke organiske opløsningsmidler, men alle tre laktyper kan indeholde tungmetalholdige pigmenter. Pulveret bliver påført elektrostatisk og kan påføres både ved manuel sprøjtning, ved automatisk sprøjteføring eller ved robotsprøjtning. Spild kan opsamles og genanvendes (Andersen, 1995). Efter påføring af pulveret i sprøjteboks føres emnerne til tørring i en konvektionsovn, hvor den høje ensartede temperatur sikrer en høj ensartet kvalitet. Materialer, energiforbrug og emissioner ved fremstilling af ét kg pulverlak (pulverepoxy) er vist i tabel 5.3. Tabel 5.3
5.3.3.4 Forkromning af metaldele Forkromning benyttes ofte som efterbehandling på forzinkede eller forniklede emner. Formålet er at give metaldelene hårdhed, styrke og glans. Metalemnerne påføres en tynd metaloverflade for at undgå oxidation af rengjorte/affedtede emner. Forkromning og i en vis grad fornikling anvendes især til møbler, som bliver udsat for en hård behandling fx ved stabling og/eller af designmæssige grunde. Væsentlige miljøbelastninger i forbindelse med forkromning er relateret til udvinding af metal og spredning af tungmetaller i forbindelse med produktion, brug og bortskaffelse. Data for disse miljøbelastninger er ikke kortlagt i forbindelse med denne brancheanalyse, men findes i begrænset omfang i Miljøstyrelsens UMIP PC-værktøj. 5.3.3.5 Overfladebehandling af metalstel til møbler – ved pulverlakering og jernphosphatering Produktionsprocessen foregår i kontinuert drift, hvor emnerne fremføres via conveyor gennem fosfateringsanlæg i flere trin omfattende: Affedtning, skylning, jernphosphatring, 3 skylninger, tørring og med efterfølgende automatisk påføring af pulverepoxy og hærdning i hærdeovn. Som hjælpematerialer anvendes flydende affedtnings- og fosfateringsmiddel, pulverepoxy og vand. Vandet opvarmes fra 20 til 50o C. pH-værdi (surhedsgrad) på 4,5 – 5,8. Tungmetalholdigt slam bortskaffes til offentligt deponi. Energi til overfladebehandlingsprocessen er elektricitet og naturgas. Materialer, energiforbrug samt emissioner er vist i tabel 5.4. Tabel 5.4
5.3.4 Montage af møbelstel – formspændte sæde/ryg-emner på stålstel Produktionsprocessen omfatter fremtagning af formspændte træemner og overfladebehandlede stålstel fra lager, intern transport samt montage af sæde og ryg på stålstel ved anvendelse af bore- og skruemaskiner på hæve/sænkeborde. Materialer, energiforbrug ved montage af (stole) er vist i tabel 5.5. Tabel 5.5
6. Lim, overfladebehandlings- og imprægneringsmidler6.1 Lim, overfladebehandlings- og imprægneringsmidler i træ- og
møbelindustrien 6.1 Lim, overfladebehandlings- og imprægneringsmidler i træ- og møbelindustrien 6.1.1 Baggrund Anvendelse af lime, overfladebehandling af træbaserede produkter samt imprægnering af træ har grundlæggende til formål at forbedre træets naturlige egenskaber afhængigt af , hvordan produkterne ønskes anvendt. Det kan være ønsket om holdbarhed i konstruktionsøjemed at ændre produktets udseende af designhensyn eller en kombination af begge dele. Disse egenskabsforbedringer har undertiden også ført til uønskede effekter både i produktions- og i brugsmiljøet. Energikriser og deraf følgende tætning af huse samt øget anvendelse af spånplader bidrog tidligere til store problemer i indeklimaet i boliger og i institutioner bl.a. på grund af formaldehydkoncentration i indeluften. Arbejdsmiljøet ved produktion af træbaserede produkter var også genstand for forøget sundhedsrisiko stammende bl.a. fra emission fra indholdsstofferne i bl.a. lime og overfladebehandlingsmidlerne. Disse erfaringer førte senere til forbud og udfasning af en række indholdsstoffer i imprægneringsmidler samt til indførelse af formaldehydregler for træplader og andre byggematerialer, der indeholder formaldehydbaserede lime. Formaldehyd er en kemisk forbindelse, som forekommer naturligt i små mængder i bl.a. træ, en lang række grøntsager og i små mængder i mennesker. Formalin er en vandig opløsning af formaldehyd. Formaldehyd har desuden tidligere været anvendt i stor udstrækning som konserveringsmiddel i bl.a. malinger og tekstiler. Formaldehyd afgives bl.a. fra syrehærdende lakker, som typisk bruges til lakering af møbler og trægulve. Formaldehyd indgår i "Listen over farlige stoffer" som allergifremkaldende, (Miljø- og Energiministeriet, 1997). Den forøgede fokus på ønsket om mindre miljøbelastninger fra lim, overflade- og imprægneringsprodukter herunder øgede markedskrav om dokumentation af de aktuelle miljøpåvirkninger har medført en udvikling af mindre miljøbelastende midler, uanset om disse anvendes i ude- eller indemiljø. Der er derfor behov for at kende miljøbelastningen, der knytter sig til disse midler samt tilhørende processer/teknologi. 6.1.2 Lime I træ- og møbelindustrien anvendes en lang række limtyper afhængig af anvendelsesformål. Lime til møbler anvendt i indemiljø er forskellige fra lime anvendt i bygningsindustrien, hvor lime til konstruktionsformål, fx i en limtræsdrager i en huskonstruktion både skal have større styrkeegenskaber samt holdbarhed i udemiljøet (tåler frost). I 1996 var forbrug af limtyper i tons tørstof (Miljøstyrelsen, 1997a) fordelt på: og dækkende over en række forskellige limtyper afhængig af anvendelsesformål dog eksklusive kontaktklæbere til polstermøbelindustrien, polyurethan- og epoxylime, der anvendes til speciallimninger og montage., se afsnit 6.3.1. De to mest anvendte limtyper er ureaformaldehyd (UF) og melaminmodificeret ureaformaldehyd (MUF). 6.1.3 Overfladebehandlingsmidler, lakker Overfladebehandlingen af træbaserede produkter samt metalstel til møbler herunder lakering og imprægnering udføres for at forøge produkternes levetid, forbedre brugsegenskaberne, rengørings- og vedligeholdelsesvenlighed samt af designmæssige årsager (dekorativ effekt). Lak består af 3 hovedgrupper af komponenter:
Alle tre grupper bidrager til miljøbelastning og ressourceforbrug gennem deres livscyklus (udvinding af råstoffer fx olie), produktion af underkomponenter, fx xylen, lakproduktion hos lakproducent, påføring hos møbelproducenten, i brugsfasen og til sidst bortskaffelsen af det udtjente produkt. Lakerede produkter emitterer forskellige stoffer i kortere eller længere tid efter påføring og levering af produkterne til slutbruger. Ved lakering af limede produkter reduceres emissioner fra limen ofte, men samtidigt bidrager overfladebehandlingen med emission af andre kemiske stoffer. En væsentlig miljøpåvirkning kommer fra indholdsstoffernes emission af flygtige organiske forbindelser eller VOC – Volatile Organic Compounds. Træ- og møbelindustrien har indgået en frivillig aftale med Miljø- og Energiministeriet om at reducere emission af VOC med 45% i 2000 i forhold til 1988. Syrehærdende lakker har i en årrække vist sig bedst egnede til at tåle et stort slid i brugsfasen ( varmepåvirkning, ridsefasthed, spyt og svedpåvirkninger m.m.) Imidlertid indeholder disse laktyper bl.a. organiske opløsningsmidler, som sundhedsmæssigt har uheldige egenskaber både ved påføring i produktionsfasen på møbelfabrikken, i indemiljøet, i brugsfasen samt i bortskaffelsesfasen. Alternativet til de syrehærdende lakker, de UV-hærdende lakker, har løst problemet med de organiske opløsningsmidler, men de har til gengæld medført en forhøjet allergirisiko i arbejdsmiljøet, som dog kan løses ved korrekt anvendt teknologi. Et andet alternativ er de vandige lakker, som dog har andre ulemper fx fiberrejsning, ringere overflademodstandsdygtighed og langsommere tørring. En tredje mulighed er UV-hærdende pulverlakker. Disse kan med fordel anvendes på blandt andet MDF-plade. Overfladekvaliteten giver en glat film og minder om SH-lakker. De miljømæssige påvirkninger svarer til allergirisikoen ved pulverepoxy til metaloverfalder. Udbredelsen af disse laktyper er p.t. lille. Det er en teknologi, der ikke er færdigtudviklet, men forventes at vinde større udbredelse i de kommende år. Udviklingen i forbruget af laktyper siden 1997 har ændret sig til mindre forbrug af syrehærdende lakker til vandbaserede lakker med anden og mindre samlet miljøbelastning, efterhånden som produkterne forbedres og renere teknologi vinder indpas ifølge Foreningen for Danmarks Lak- og Farveindustri samt en større dansk lim- og lakleverandør. Sammen med en tilsvarende udvikling inden for lime har dette bidraget betydeligt til at nærme sig det aftalte reduktionsmål for emission af VOC (status er ikke specifikt opgjort i forbindelse med brancheanalysen). I 1995, var fordelingen af laktyper og organiske opløsningsmidler anvendt i dansk møbelindustri:
Se endvidere afsnit 6.3.2 Lak og lakpåføring Forbrug og data for anvendelse af olie, voks, sæbe, bejdse og lud til overfladebehandling har ikke kunnet opgøres og er ikke yderligere behandlet i brancheanalysen. 6.1.4 Træimprægneringsmidler Imprægnering af træ med kemisk træbeskyttelse, vakuum- og trykimprægnering i Danmark omfattede i 1998 et forbrug af imprægneringsmidler på:
svarende til ca. 80% af det af Dansk Imprægnerings Kontrol skønnede samlede forbrug. Det resterende 20% af forbruget indgår ikke og omfatter grundingsmidler (træolier) og boriimprægneringsmidler, som forhandles en detail ifølge oplysninger fra Miljøstyrelsen samt fra leverandører. Det opgjorte forbrug er ekskusive import af imprægneret træ. Miljøbelastninger fra disse imprægneringsmidler stammer fra produktion af midlerne, påføring i forbindelse med imprægneringsprocessen samt ved bortskaffelse. Siden 1992 har producenter af imprægneringsmidler specielt til trykimprægnering i samarbejde med Miljøstyrelsen arbejdet med udvikling af nye og mindre miljøbelastende trykimprægneringsmidler med samme holdbarhed og færre tungmetaller. Dette arbejde er udført parallelt med, at en lang række indholdsstoffer er blevet forbudt og efterfølgende udfaset fx arsen og chrom. 6.1.5 Limning og overfladebehandling af træ i indemiljø Lim- og overfladebehandlingsprocesser er komplekse, både når det angår emissionernes omfang og art, afsnit 6.2, og når det angår vurdering af emissionernes konsekvenser i miljøet. På baggrund af indhentede miljødata fra produktion af lime- og lakker samt generelt kendskab til fremstilling af kemikalier og oliebaserede produkter er det vurderet, at den væsentligste miljøbelastning gennem livsforløbet stammer fra emission af opløsningsmidler under påføring af lime- og lakker hos f.eks. møbelproducenten, bilag E. Det er en meget omfattende og måske umulig opgave at vurdere miljøbelastningen fra lime og lakker helt tilbage til udvinding af råstoffer. Denne opgave falder ikke inden for rammerne af brancheanalysen, hvorfor miljøvurderingen udelukkende omfatter miljøbelastningen af produktion af lim og lak samt i forbindelse med anvendelse og fordampning af opløsningsmidler hos fx møbelproducenterne. Som følge heraf og som følge af, at alle de betragtede stoffer er flygtige, er det udelukkende udledninger til luft, der er relevante i denne brancheanalyse, hvorfor der ses bort fra udledninger til vand og jord samt emission ved forbrænding. Dataindsamlingen har taget udgangspunkt i at bestemme miljøeffektfaktorer for de volumenmæssige mest betydende opløsningsmidler, der anvendes i lim- og lakprodukter inden for den danske træ- og møbelindustri. Resultatet af dataindsamlingen har kortlagt 47 opløsningsmidler, bilag
E, der finder anvendelse i de relevante lim- og lakprodukter, og som kan forventes at
fordampe ved hærdning af lim og lak og hos træ- og møbelproducenterne. Af disse er
identificeret 20 stoffer, som dækker ca. 95% af de i dag (1998) anvendte stoffer samt en
væsentlig del af de stoffer, som vil blive anvendt ved en overgang til vandbaserede
lakker. 6.1.6 Imprægnering af træ i udemiljø I brancheanalyseprojektet indgår data fra dansk produktion for træbeskyttelsesmidler, som er godkendelsespligtige i henhold til lovgivning om kemiske stoffer og produkter, dvs. kemiske stoffer og produkter, der er bestemt til bekæmpelse af træødelæggende svamp og/eller skadedyr i træ. (Bekendtgørelse af lov om kemiske stoffer og produkter, Miljø- og Energiministerieta lovbekendtgørelse nr. 21 af 16. januar 1996 samt Bekendtgørelse om bekæmpelsesmidler 1996) Imprægneringsmidler med kreosot, chlorphenoler, arsen og chrom er ikke godkendte længere. Efter 1999 udskiftes de hidtidige vakuumimprægneringsmidler med nye tinfrie midler. Med imprægnering menes her industriel træbeskyttelse, hvor imprægnering og optagelse af imprægneringsmiddel kan kontrolleres. Produktion af industrielt fremstillede imprægneringsmidler omfatter midler til: Trykimprægnering (træ i jordkontakt fx hegnspæle og udvendig beklædning over jord) I disse imprægneringsmidler indgår:
I samarbejde med Dansk Imprægneringskontrol er der indhentet oplysninger fra Miljøstyrelsen på indholdsstoffer til grundingsmidler og trærenovering, vacuumimprægnering, trykimprægnering og borimprægnering dækkende ca. 80% af forbruget i Danmark 1998 i alt 76 stoffer. Korrigeres disse stoffer efter godkendte og anmeldelsespligtige stoffer efter gældende lovgivning, kan antallet af indholdsstoffer reduceres til 11. Miljøvurdering af disse stoffer indgår i tabel 6.2 6.2 Toksikologisk vurdering af opløsningsmidler i lime, lakker og imprægneringsvæsker På baggrund af ovenstående kortlægning af branchens forbrug af produkter og deres indholdstoffer er det ca. 95% af alle opløsningsmidler, der udledes til miljøet via luften fra overfladebehandlingsprocesser samt limning og imprægnering i træbranchen. Af de 20 identificerede indholdsstoffer forefindes data for 7 af disse i den eksisterende enhedsprocesdatabase fra Miljøstyrelsen. Yderligere tre stoffer er blevet vurderet i Miljøstyrelsens Miljørapport nr. 376 1998, Miljøvurdering og udvikling af et reolsystem. De resterende stoffer er blevet vurderet af Instituttet for Produktudvikling samt Teknologisk Institut i forbindelse med nærværende projekt, bilag E Nedenstående tabel 6.1 viser, hvilke stoffer med CAS-nummer der er blevet identificeret i forbindelse med nærværende brancheanalyse. Yderligere viser tabellen også , for hvilke stoffer der er fremskaffet effektpotentialer samt kildehenvisning. Tabel 6.1
Alle opløsningsmidler antages at være af petrokemisk oprindelse. Der bestemmes ikke effektfaktorer for terpentin, der på grund af sin komplekse sammensætning er vanskelig at skaffe toksicitetsdata for. For stofferne 1 til og med 16 er der beregnet toksicitetsfaktorer for udledninger til delmiljøet luft samt bidrag til drivhuseffekt, forsuring, næringssaltbelastning samt fotokemisk ozondannelse. Stofferne er udelukkende vurderet i forhold til toksicitet ved udledning til de tre delmiljøer: Luft, jord og vand. Nedenstående tabel 6.2 viser de indholdsstoffer i imprægneringsvæsker, der er blevet vurderet i henhold til toksicitet ved udledning til de tre delmiljøer. Tabel 6.2
Resultatet af disse vurderinger er blevet lavet i et dataformat, der tillader direkte indtastning i UMIP PC-værktøjet. De beregnede effektpotentialer forefindes i bilag E. På baggrund af oplysninger vedrørende den specifikke sammensætning af overfladebehandlingsmidler, benyttet i de forskellige produktioner, har det været muligt at beregne den potentielle miljømæssige påvirkning fra emissioner fra overfladebehandlingsprocesserne. 6.3 Proces- og produktdata for produktion og anvendelse af lime, overfladebehandlings- og imprægneringsprodukter Procesdata for fremstilling af færdige lime, overfladebehandlings- og imprægneringsprodukter består af gennemsnitsdata leveret af producenterne. For en detaljeret beskrivelse af de relevante UMIP-enhedsprocesdata henvises der til enhedsprocesserne i bilag F. 6.3.1 Lime og limpåføring 6.3.1.1 Limtypers anvendelse i træ- og møbelindustrien De mest anvendte limtyper og deres anvendelse (Miljøstyrelsen, 1997a) omfatter: PVAc, Polyvinylacetat lim
Indholdsstoffer: Polyvinylacetat, Vinylacetat-copolymer. Limen kan (især i byggeindustrien) anvendes med hærder kromnitrat, aluminiumklorid, aluminiumnitrat, diphenylmetan-4, 4-diisocyanat. Tilsætningsstoffer: Organiske og uorganiske fyldstoffer. Kan indeholde tilsætningsstoffer i små mængder til justering af limens egenskaber, fx blødgørere, opløsningsmidler. Urea formaldehyd lim
Indholdsstoffer: Urea, Formaldehyd (typisk under 1%). Tilsætningsstoffer: Organiske og uorganiske fyldstoffer, fx kokokskalmel, gips, titandioxid. MUF, melamin-ureaformaldehyd og MUPF, melamin-urea-phenolformaldehyd lim
Indholdsstoffer: Melamin, Urea, Phenol (kun MUPF) og Formaldehyd. Tilsætningsstoffer: Organiske og uorganiske fyldstoffer, fx ethylenglykol, blodalbumin, kasein, glutin.Kan indeholde træbeskyttelsesmiddel indeholdende borsyre og monoethanolamin (MUPF) samt farve med eddikesyre. Tilsætningsstoffer som PVAc-lim. Fenol og Fenol resorcinol lim
Indholdsstoffer: Fenol, Resorcinol Tilsætningsstoffer: Organiske og uorganiske tilsætningsstoffer, fx kokokskalmel, tannin, kaliumkarbonat, methanol, ethanol, natriumhydroxyd. Tilsætningsstoffer som PVAc-lim. Smeltelim
Indholdsstoffer: EVA copolymer (Ethylen-vinylacetat), polyamid og polyuretan. Tilsætningsstoffer: Miniralske tilsætningsstoffer, fx kalciumkarbonat, nariumsulfat. MDI, Diphenylmetan-diisocyanat og PF, Phenol-formaldehyd lime (fenollim)
For konkrete lime kan der i sikkerhedsdatablade fra producenten fås oplysninger om mærkningspligtige indholdstoffer. Data indsamlet fra dansk producent af lime. Tabel 6.3
6.3.1.2 Eksempler på limindhold i træ Limindhold i træ har ud over limens hæftende funktion betydning for bortskaffelse for udtjente træbaserede produkter fx som brændstof til energiformål. Bortskaffelse af træaffald indeholdende lim og/eller lak skal bl.a. efterleve retningslinierne i Miljøstyrelsens cirkulære nr. 638 af 3. juli 1997. Bekendtgørelse om biomasseaffald. Dette betyder, at biomasseaffald kan være træ fra produktion og bearbejdet af rent, limet træ, med et indhold af lim (fenolresorcinol-lim, polyvinylacetat-lim, urea-formaldehyd-lim, polyurethan-lim og melamin-urea-formaldehyd-lim), der ikke overstiger 1% målt som vægtprocent af tørstof. Et praktisk beregningseksempel på limprocent vil bl.a. indeholde følgende tørstofindhold fra de mest anvendte lime (middeltal):
Bortskaffelse af træaffald indeholdende lim fx til energiformål fastlægges bl.a. efter limindholdet målt som vægtprocent af tørstof. Eksempel på beregning af limindhold i bordplade med finer på begge sider kunne være:
Ovenstående er beregnet på basis af middelforbrug af lim. Der skønnes at være en variation i den anvendte limmængde på ca. ? 20% alt afhængig af træsort, overfladekvalitet og krav til det færdige produkt. Træaffald fra denne finerede spånplade vil ved bortskaffelse efter ovennævnte bekendtgørelse skulle klassificeres som almindeligt affald som skal bortskaffes til forbrændingsanlæg, godkendt af den kommunale tilsynsmyndighed. Samme træaffald kan ikke bortskaffes som biomasseaffald, afbrændt i eget fyringsanlæg, da træaffaldet har et limindhold, der overstiger 1 % målt som vægtprocent af tørstof. Træaffaldet er imidlertid interessant, da den mængde træ, der på årsbasis er til rådighed fra danske træforarbejdende virksomheder svarer til 1.215.416 m3 eller 6.500.000 GJ (nedre brændværdi), jfr. ovennævnte Miljørapport nr.358. 6.3.1.3 Limpåføring Påføring af lim på træbaserede materialer eksempelvis plader og finer sker industrielt ved anvendelse af to limvalser med rillet belægning på hver side af emnet figur , 6.1, (Spånplader i møbelindustrien 1999) Limen kan også påføres manuelt med spartel eller pensel. Figur 6.1
Rillernes bredde og dybde på overfladerne af valserne er bestemmende for påføringsmængden. Afgørende for limmængden er også viskositeten.. En højere viskositet, dvs. en tykkere lim, medfører at en større mængde påføres af samme valse. Endelig er temperaturen vigtig, idet påføringsmængden pr. areal aftager med stigende temperatur. Den rette limmængde er bestemt af træmaterialernes egenskaber. Generelt gælder det, at:
Vejledende limmængder er:
6.3.2 Lak og lakpåføring Overfladebehandling ved lakering er påføring af lak på en overflade med efterfølgende tørring/hærdning. Væsentlige formål med overfladebehandlingen er:
Afhængigt af anvendelsesformål anvendes en lang række laktyper i træ og møbelindustrien. De mest anvendte laktyper og deres anvendelse er jf. litteratur om "Spånplader i møbelindustrien" samt kommunikation med Akzo Nobel Industriel Coatings A/S, Lone Møller samt "Undervisningsmateriale om overfladebehandling og overfladerelaterede emner", Træteknik 1999. 6.3.2.1 Laktypers anvendelse i træ- og møbelindustrien Syrehærdende lak, SH. Syrehærdende lak kan leveres i en lang række kombinationsmuligheder, hvorved det gøres muligt at tilgodese forskellige produktions og anvendelsesformål for det lakerede emne. Bindemidlet er opløst i et organisk opløsningsmiddel med et tørstofindhold på ca. 30-40% for at opnå en passende viskositet ved påføring af lakken. Afhærdning består derfor dels af en afdampning af opløsningsmidlet (tørring), dels af en kemisk hærdning. Tørretiden kan reduceres ved tilsætning af et tørrende bindemiddel som fx nitro-cellulose. Tørring og hærdning kan ske ved normalt rumklima. I industrien anvendes normalt forceret tørring ved op til 50oC. Egenskaber ved SH-lak:
UV-hærdende lak (ultraviolet lyspåvirkning) UV-lak hærder i lighed med SH-lak ved en kemisk reaktion, en polymerisation. Reaktionen udløses under bestråling med ultraviolet lys (UV). Forskellige stofgrupper anvendes som basiskomponenter:
UV-lakker importeret fra specielt Sydeuropa anvender andre typer basiskomponenter især på polyesterbasis. Disse kan have andre miljømæssige påvirkninger end ovennævnte. Da fortynderen under hærdningen indgår i det færdige bindemiddel, er tørstofindholdet henved 100%. Egenskaber ved UV-hærdende lak:
Celluloselak (nitrocelluloselak NC-lak) Lakken består af nitrocellulose opløst i en blanding af organiske opløsningsmidler. NC-lakken indeholder større eller mindre mængder harpikser, syntetiske eller naturlige, samt blødgørere, der skal forhindre lakken i at blive sprød. Opløsningsmidlerne har en vigtig funktion. De skal først opløse bindemidlerne for derefter at fordampe igen på en sådan måde, at der ikke sker for tidlig filmdannelse og dermed blæredannelse i den færdige overflade. Celluloselak er fysisk tørrende, hvilket vil sige, at den tørrer ved fordampning af opløsningsmidler, hvorefter bindemidlerne flyder sammen og danner lakfilmen. Egenskaber ved celluloselak:
Vandfortyndbar lak Vandfortyndbare lakker er hovedsageligt baseret på acryldispersioner bestående af fint dispergerende partikler i vand. Ved afdampning af vandet bringes partiklerne i indbyrdes berøring og "smelter" sammen ved hjælp af små mængder vandblandbart opløsningsmiddel (glykoler). I visse typer vandfortyndbar lak sker der derudover en begrænset kemisk hærdning. Der
er for det meste tale om en ren tørreproces ved fordampning af vand. Egenskaber ved vandfortyndbar lak
Andre laktyper Andre laktyper, som kun anvendes i mindre omfang: Polyrethanlakker (PUR) har meget holdbare overflader, men har højt organisk opløsningsmiddelindhold samt anvendelse af isocyanat som hærder (allergifremkaldende). Polyesterlakker (PE) indeholder styren (allergifremkaldende). Materialeforbrug, energiforbrug og emissioner fra fremstilling af et gns. kg lak er
vist i tabel 6.4 Tabel 6.4
6.3.2.2 Lakpåføringsmetoder Industriel overfladebehandling af træbaserede overflader omfatter påføring herunder grunding/spartling, tørring/hærdning med mellemslibning af et antal lag lak, der er afhængigt af anvendelsesformålet. Dette kan være et brugskrav fx fastsat i en international produktstandard. Der er i princippet ingen væsentlig forskel på de teknologier, der anvendes til grunding og toplakering. Anvendelsesformålet for det færdige produkt fx et møbel eller et trægulv er afgørende for den valgte laktype og teknologi til lakpåføring. Fælles for flere typer af påføringsmetoder er, at lakmaterialet med fordel kan opvarmes til ca. 32o C. Formålet er at opnå en lavere viskositet og dermed reduktion af hærder og opløsningsmidler på op til ca. 50% Valsepåføring Valsepåføringsudstyr kan bestå af et transportbånd, som kan indstilles trinløst fra ca. 0-50 m/min. Der er placeret en eller to påføringsvalser på tværs af gennemløbsretningen. Over påføringsvalsen kan være placeret en doseringsvalse. Valserne kan have forskellig omløbsretning. Første valse kan være i modløb og dermed nærmest presse lakken ned i træet, næste valse kan så køre medløb og danne en jævn film. Som bundbehandling er valsespartling mest anvendt til grunding af træemner fx plader og lim, idet der herved kan påføres højviskose grundingsprodukter med gode udfyldningsegenskaber. Anden mulighed er at anvende en enkelt eller en dobbelt grundingsvalse, fig 6.2 evt. en grundingsvalse med en glittervalse. Figur 6.2
Anvendelse af rillede valser tillader påføring af mængder af toplak op til 30g UV-lak/m2 pr. arbejdsgang. Ved efterfølgende lakpåføring anvendes med fordel én valse på plane emner. Lavtrykssprøjtning (luftforstøvning) Konventionel trykluftsprøjtning med håndbåren sprøjtepistol med op til ca. 4 bar (tryk). Trykluften forstøver og fremfører lakmaterialet fortrinsvis SH-lak, NC-lak og vandfortyndbare lakker. Der fremkommer en sprøjtetåge, hvor en stor del af lakmaterialet blæser forbi emnet. Der bruges relativt meget opløsningsmiddel til denne sprøjtemetode. Lakmaterialet bliver enten suget op af lakbeholderen, som er monteret på sprøjten under dysen, eller lakken flyder selv ned til dysen ved højt monteret lakbeholder over dysen. Endelig er der trykfødning, som er mest anvendt til industriel trykluftsprøjtning. Lakken trykkes op til pistolen fra en beholder, som står under tryk. Beholderen er ofte forsynet med et håndsving, som har forbindelse med et blandeagregat, hvilket er vigtigt ved anvendelse af matlakker og pigmenterede materialer. Metoden anvendes primært i mindre virksomheder fx håndværkspræget produktion. Airless (Højtrykssprøjtning) Sprøjteudstyr, som ved højtryk forstøver lakmaterialet uden brug af luft. Sprøjteudstyret kan være håndbåren sprøjtepistol eller pistol monteret på sprøjteatomat/robot, fig 6.3. Lakmaterialet presses ud gennem dysen med en sådan kraft og hastighed, at lakpartiklerne nemt når ud i normal sprøjteafstand - ca. 30 cm, og oversprøjt falder til jorden uden at danne generende sprøjtetåge. Idet der ikke er luftoverskud i det forstøvede lakmateriale, egner
højtrykssprøjtning sig godt til indvendig sprøjtning af skabe og skuffer,
kantsprøjtning i stak o.lign. Lakken skal ikke fortyndes så meget som ved konventionel luftforstøvning. Air Mix En kombination af Airless og trykluftsprøjtning, hvor man ved højtryk presser lakmaterialet ud gennem dysen uden brug af trykluft, dog med noget lavere tryk end ved Airless. Lakmaterialer er overvejende SH-lakker. Til at forme sprøjtetågen fra rund til vifteform er der placeret en luftkappe omkring dysen, som den man anvender til normal luftforstøvning. Hjælpeluften på 1-2 bar er med til at forstøve lakmaterialet. Systemet er mere fleksibelt end Airless og er også mere anvendt såvel i sprøjteautomater som til manuel sprøjtning. Mest anvendte typer af sprøjteautomater er "traverssprøjter", "rundløbere", "ovalbaner" o.lign. En sprøjteautomat består typisk af et transportbånd, som går igennem et lukket sprøjtekabinet, hvori der er monteret et antal sprøjtepistoler, som bevæger sig på tværs af gennemløbsretningen. Det foregår enten i en retlinjet bane eller i en cirkel over emnerne. Sensorere registrerer, hvornår sprøjtning skal starte og stoppe afhængigt af emnets geometri (kanter og profiler). Figur 6.3
Elektrostatisk sprøjtning Den forstøvede lak bliver elektrisk opladet (plus), idet den forlader sprøjtepistolen uanset, om denne er håndbåret eller monteret på en sprøjteautomat. Da partiklerne nu har samme polaritet, frastøder de hinanden, hvorved forstøvningen bliver endnu finere. Emnet, som skal lakeres, er ophængt og jordet (minusladet), hvilket bevirker, at de ladede lakpartikler "suges" til emnet. Da kraftlinierne omslutter emnet, vil lakken også omslutte emnet. Denne metode medfører meget lidt lakspild. Lakmaterialer er primært SH-lakker og vandfortyndbare lakker. Sprøjterobot En programmerbar industrirobot, som kan udføre såvel komplicerede som simple
sprøjteopgaver. Den består af en manipulator (arm), som fører sprøjten. En række
servomotorer med tilhørende styreenhed bevæger armen afhængig af de fremførte emners
geometri. Robotten kan ved forprogrammering sprøjte vidt forskellige emner lige efter
hinanden fx ved, at de ophængte emner er identificeret ved stregkode. Laktæppe Laktæppemaskinen består af et transportbånd, som kan indstilles trinløst fra ca. 25 - 100 m/min. Der er placeret et lakhoved på tværs af og midt på maskinen. På undersiden af lakhovedet er monteret to læber. Afstanden mellem disse danner spalteåbningen og er bestemmende for tykkelsen på laktæppet. Spalteåbningens parallelitet er afgørende for en ensartet laktykkelse, fig. 6.4 Figur 6.4
Idet emnerne passerer igennem laktæppet, bliver der pålagt et jævnt laklag. Den lak, som ikke bliver fanget af emnerne, bliver opsamlet i et kar og pumpet retur gennem et filter, hvorefter det genanvendes. Maskinen kan påføre mellem ca. 50 - 250 g/m2. 6.3.2.3 Tørring og hærdning Luft/varme Varme medfører væsentlig reduktion af tørretiden samt sikrer, at lakken på det lakerede emne opnår den maksimale modstandsdygtighed afhængigt af anvendelsesformål fx et møbel eller et trægulv. Ved tørring og hærdning af tørrede og reaktionshærdende lakker skal indholdet af organiske opløsningsmidler eller vand afdampes. Dette kan ske ved varmetilførsel og ventilation i en tunnelovn, en højovn med paletter eller i en dysetørrer, evt. suppleret med infrarød varme (IR). IR-elementer kan også anvendes til forvarmning af emnerne. Dette er særligt påkrævet for vandfortyndbare lakker, idet risikoen for opkvælning og fiberrejsning i træunderlaget reduceres, når kontakttiden med den flydende lak reduceres. For de reaktionshærdende lakker som SH-lak sker der efter tørring en kemisk hærdning. Afkøling af overfladen med kold luft for at forhindre sammenklæbning ved stabling af emnerne er særlig vigtigt for de vandfortyndbare lakker, da disse er termoplastiske. Bestråling UV-hærdende lak hærder ved bestråling med ultraviolet lys, fig. 6.5 Figur 6.5
Til hærdning af klarlakker anvendes kviksølvlamper. Til pigmenterede heldækkende systemer anvendes galliumdopede kviksølvlamper, idet pigmenterne er transparente ved den pågældende bølgelængde. Det er vigtigt at sikre, at UV-lakkerne er tørre og gennemhærdede efter belysningen, idet en senere efterhærdning ikke vil finde sted som for SH-lakker eller vandfortyndbare lakker. Anvendelse af UV-lakker kræver løbende kontrol af proces og påføringsanlægget:
6.3.3 Brug og bortskaffelse 6.3.3.1 Brug Anvendelse af lim og lakker til limning og overfladebehandling af træbaserde produkter påvirker indeklimaet både under produktion af fx møbler og trægulve og i brugsfasen. Se kap. 7 om indeklima. 6.3.3.2 Bortskaffelse Lim- og lakrester, som er klassificeret som farligt affald, skal bortskaffes ved opsamling på godkendte affaldsstationer eller ved forbrænding i særlige godkendte forbrændingsanlæg. Overfladebehandlede træbaserede produkter skal bortskaffes som beskrevet i afsnit 6.3.1.2 om lime. 6.4 Træbeskyttelse Beskyttelse af træ mod biologisk (svampe, bakterier), photokemisk (ultraviolet lys) og thermisk (brand) nedbrydning betegnes i almindelighed som træbeskyttelse. Dette vide begreb omfatter alle foranstaltninger fra den konstruktive til den kemiske træbeskyttelse. Producenter af imprægneret træ, der anvender kemiske træbeskyttelse, er underlagt offentlig kontrol. Figur 6.6 NTR er forkortelse for Nordisk Træbeskyttelsesråd Kontrolleret træ mærkes med NTR´s logo, fig 6.7 Figur 6.7
Disse træbeskyttelsesmidler indeholder typisk et svampedræbende stof, fungicid, som skal forhindre biologisk nedbrydning af træets overflade. Denne stof type kræver godkendelse fra Miljøstyrelsen. Der er i dag kun få midler, der er godkendte til dette formål. Vejledning i korrekt valg af træart afhængigt af anvendelsesformålet kan findes i i de nye europæiske standarder DS/EN 335:1992 samt DS/EN 460:1995. De standardiserede vejledninger for valg af træart anviser niveauer for holdbarhed, enten i form af træets naturlige holdbarhed eller med bistand af tilført kemisk træbeskyttelse. (Træ er Miljø og Træ i udemiljøet herunder også forskellige træarters levetid.) DS/EN 335:1992 inddeler risici for biologisk nedbrydning af træ og træbaserede produkter i 5 risikoklasser:
Vejledningen kan bruges til bestemmelse af hensigtsmæssig risikoklasse for tørt, massivt træ i forventning om de fremtidige fugtpåvirkninger og dermed risiko for råd- og svampeangreb. Eksempel på brug af vejledningen er vist i fig 6.8 Figur 6.8
6.4.1 Konstruktiv træbeskyttelse. Ved konstruktiv træbeskyttelse forstås de konstruktive og bygningsfysiske foranstaltninger, som medfører, at træet udsættes mindst muligt for klimatiske og biologiske påvirkninger. Ved konstruktionens udformning søges træet skærmet mod sol og regn og holdt så tørt, at svampe og insekter ikke kan leve i det. Der skal også tages hensyn til træets svind og kvælning ved uundgåelige fugtvariationer, så træet revner mindst muligt, og samlinger forbliver tætte. Konstruktiv træbeskyttelse tager udgangspunkt i at undgå kemisk træbeskyttelse og kun anvende træs naturlige egenskaber for holdbarhed i udemiljø fx valg af træart (fyr/gran), vedtype (splint/kerne), træets placering i en given konstruktion afhængig af anvendelsesformål. Denne naturlige levetid kan forlænges ved kemisk træbeskyttelse fx ved tryk- eller vakuumimprægnering. Forskelle i træarters anatomi (=indre struktur) især splintveddet "lukkethed" betinger den aktuelle træarts evne til optagelse af vand, fig. 6.9 Figur 6.9
For nåle- og løvtræs anatomi gælder:
De røde træarter, som thuja, cypres, lærk og almindelig eg er de mest varige på det danske marked, men de nationale ressourcer er begrænsede. De forventelige mængder og kvaliteter kan ikke imødekomme behovet for varigt træ til almindeligt forekommende formål. Af nordisk oprindelse er der rigelige mængder af fyr og gran. Globalt set findes der en lang række andre træarter med varierende naturlig varighed i udemiljøet. Disse importerede træarter (samlet mindre end 3% af dansk forbrug , se kap.4) har ikke indgået i brancheanalysen. Praktiske eksempler på anvendelse af konstruktiv træbeskyttelse med udgangspunkt i
viden om træs biologiske egenskaber: I forbindelse med konstruktiv træbeskyttelse henvises til følgende pjecer fra Træbranchens Oplysningsråds: TRÆ 29: Træbeskyttelse, 1991 6.4.2 Trykimprægnering Hvor træs anvendelse kræver jordkontakt over længere tid fx risikoklasse 4 og 5 skal
træet trykimprægneres for at forlænge den naturlige levetid. Figur 6.10
Trykimprægnering (vandopløste midler) foregår i en autoklave og omfatter følgende delprocesser:
Materialer, energiforbrug og emissioner fra fremstilling af trykimprægneringsvæske på basis af et kobber-amin kompleks, bor samt et organisk fungicid er vist i tabel 6.5. Data indsamlet hos dansk producent, ref. Data i UMIP enhedsdatabase. Tabel 6.5
6.4.3 Vakuumimprægnering Hvis træs anvendelse ikke medfører jordkontakt men med risiko for eksempelvis fugtpåvirkning, fx risikoklasse 2, kan træet ud over overvejelser om konstruktiv træbeskyttelse få forlænget levetiden ved vakuumimprægnering. Ved vakuumimprægnering opnås 6 -10 mm indtrængning i splinttræ, se fig 6.11 Figur 6.11
Vakuumimprægnering (organiske opløsningsmidler) omfatter i autoklave følgende delprocesser:
Materialer, energiforbrug og emissioner fra fremstilling af 1 liter vakuumimprægneringsvæske er vist i tabel 6.6 Tabel 6.6
6.4.4 Brug og bortskaffelse 6.4.4.1 Brug Imprægneret træ bør ikke bearbejdes. Det vil normalt være den bedst beskyttede del, som fjernes. Hvor bearbejdning ikke kan undgås (hulboring), skal de blottede flader efterbehandles med en godkendt grundingsolie. Træfugtigheden skal være under 18%. Imprægneret træ må ikke komme i direkte kontakt med levnedsmidler, foderstoffer, syrer, surbundsplanter, m.m. Yderligere regler på området herunder arbejdsmiljø kan fås i Arbejdstilsynets meddelelser bl.a. nr. 3.01.7, Trykimprægneret træ, 1990 eller cirkulæreskrivelse nr.2/1990, Trykimprægneret træ eller senere udgaver. Sidstnævnte er p.t. under revision. 6.4.4.2 Bortskaffelse Meget små mængder trykimprægneret træ inklusiv savsmuld og høvlspåner - indtil 10 liter - må bortskaffes som husholdningsaffald. Større mængder skal efter anvisning i kommunens miljøkontor afleveres på godkendt losseplads eller forbrændingsanlæg. Afbrændning må kun forekomme i særlige forbrændningsanlæg, godkendt af amtet.
7. Brugsfase og bortskaffelse7.1 Brugsfasen Miljøpåvirkningerne i råvare- og produktionsfaserne i de fleste produkters livscyklus kan beskrives forholdsvis præcist i det omfang, man kan gå tilbage i leverandørleddene og få præcise produkt- og procesdata. Karakteristisk ved at arbejde med disse faser er, at producenten er direkte involveret og kan have mulighed for og interesse i at skaffe præcise data som grundlag for miljøoptimering af sin produktion. Hvor data (indsamlede og beregnede) skal anvendes over for 3. mand, vil producenten i højere grad kunne stå inde for data fra egen produktion og forudgående led end for data for efterfølgende anvendelse af produkterne. Producenten kan ikke dokumentere den faktiske anvendelse af sit produkt og den miljøbelastning, dette medfører. Der vil ofte kunne knyttes vejledninger til anvendelse af produkter samt bortskaffelse, men nogen garanti for den faktiske anvendelse og deraf følgende miljøpåvirkninger kan ikke gives. Det samme gælder for bortskaffelse, hvor udviklingen i krav og metoder til bortskaffelse, herunder genanvendelse, er under konstant udvikling. Ved at skrive produktpræsentationer og vejledninger gives producenten samtidig en oplagt mulighed for at præsentere en produktorienteret miljøpolitik for sine kunder – og netop sætte brug og bortskaffelse ind i en sammenhæng med produktionsfasen. I kapitlet her vil der først og fremmest blive præsenteret data for indeklima. Disse data er ikke UMIP-formaterede, men er i en form, som er praktisk anvendelig i forbindelse med separat vurdering af produkternes påvirkning af indeklimaet. 7.1 Brugsfasen Betydningen af miljøpåvirkningerne fra et produkt i brugsfasen, set i forhold til de samlede påvirkninger, afhænger af en række overordnede faktorer:
Træ eller træbaserede produkter har typisk en lang levetid og få eller ingen ressourcebehov ved anvendelse af produktet, fx forbrug af energi eller vand, i modsætning til en radio, et køleskab eller en computer, som alle har store energiforbrug i brugsfasen. Dog er der et varierende behov for rengøring og vedligeholdelse, som afføder forbrug af energi og vand samt rengørings- og vedligeholdsmidler (sæbe og imprægnering / overfladebehandling). Undtagelsen herfra er produkter, som befinder sig i en bygnings klimaskærm. Her er der et varmetab gennem produktet, som skal tilskrives produktet. Netop energibalancen (programmer til beregning af energiforbrug i bygninger tager også højde for varmeakkumulering i konstruktionerne, solindfald i form af både lys og varme mv.) er for mange produkter i klimaskærmen en vigtig konkurrenceparameter. Dette gælder bl.a. vinduer, som derfor i en ideel miljøvurdering også bør vurderes på denne parameter. I miljøprojektering og i arbejdet med at skabe ensartet miljøinformation om produkter arbejdes på at skabe grundlag for at relatere bygningens energiforbrug til produkterne. I nærværende sammenhæng har der i produkteksemplet for vinduet (kap. 10) ikke været tilgængelig information om energitabet gennem vinduet og dermed energiforbrug, som direkte kan tilskrives vinduet. Dette energiforbrug kan enten beregnes pr. produkt, der indgår i en bygning eller pr. bygningsdel/bygning ved at summere energitabene gennem hele klimaskærmen. Disse forhold er i dag godt beskrevne i eksempelvis rapporten "Miljødata for udvalgte bygningsdele" (SBI-rapport 296, 1998). I det omfang, brugsfasen i øvrigt ønskes inddraget i miljøvurdering af et givet produkt, skal der foretages et skøn over de ressourceforbrug, som i hele produktets levetid er knyttet hertil:
Der er her tale om materiale- og ressourceforbrug helt på linie med forbrugene i produktionsfasen, og disse kan miljøvurderes på tilsvarende måde. I UMIP-sammenhæng vil der blot skulle lægges de ekstra forbrug ind i modellen. Eneste forskel er, at man også bør gøre sig nogle overvejelser om de forhold, hvorunder fx imprægnering og overfladebehandling foregår (arbejdsmiljø og lokale miljøpåvirkninger) samt bortskaffelsen af eventuelle restprodukter. Ét forhold bør yderligere overvejes: Produkternes påvirkning af indeklimaet. I sine nuværende former tager ingen LCA-værktøjer særskilt højde for indeklima, hverken den del af emissionerne fra produkter, som sker til indeklimaet, eller andre indeklimaparametre. De totale emissioner fra produkterne er tilskrevet produktionsfasen, men den forholdsvis lille del, som sker til indeklimaet i brugsfasens første del, er ikke kvantificeret i UMIP på en måde, der gør værktøjet anvendeligt til vurdering af produkterne i indeklimamæssig sammenhæng. Dertil kan anvendes andre metoder, som bl.a. Dansk Indeklima Mærkning bygger på (Dansk Selskab for Indeklima, 1999). 7.1.1 Indeklima og træprodukters påvirkning af indeklimaet Indeklima er en kombination af alle de faktorer, der har indflydelse på menneskers ophold og komfort indendørs. Nogle indeklimapåvirkninger kan direkte tilskrives enkeltprodukter (fx emissioner), mens andre udspringer af sammensætningen af produkterne og byggeriets udformning og placering. En række af indeklimaforhold kan kvantificeres – mens andre er kvalitative forhold, som opleves af det enkelte menneske. De kvantitative faktorer er først og fremmest (SBI, 1995):
De kvalitative forhold kan beskrives som den enkelte persons oplevelse af indeklimaet, fx kvaliteten af friskluft, lys, farveholdning, efterklang, indretning og funktion. Der er selvfølgelig en sammenhæng mellem de kvalitative og de kvantitative forhold, sådan at de fleste af ovennævnte faktorer kan beskrives på begge måder. De senere års forskning har eksempelvis vist, at oplevelsen af lysforhold også afhænger af udsyn fra rummet: Det er ikke ligegyldigt, om lyset kommer som kunstlys, ovenlys eller fra et facadevindue, eller om udsigten fra vinduet opleves positivt. Tilsvarende forhold gælder for træprodukter i relation til indeklimaet. Træ opleves af de fleste positivt – de fleste mennesker føler trang til at røre ved træværk og reagerer positivt på lugten af træ. Træ signalerer natur (vækst og sundhed) og håndværk (tradition og tid) og bidrager på denne måde kvalitativt til velvære. Men selv om lugten, selv i forholdsvis stærke koncentrationer, bedømmes positivt, vil kvantitative bedømmelser af træprodukter ud fra lugtneutrale kriterier ofte give et andet billede af træets påvirkning af indeklimaet. Her skal først og fremmest fokuseres på træprodukternes emissioner til indeklimaet af organiske opløsningsmidler, herunder formaldehyd, og syrer. Emissionerne fra træprodukter kan stamme fra træet selv eller de øvrige komponenter eller materialer, der indgår i det samlede produkt, fx lim og overfladebehandling. Jo mere diffusionstæt overfladen er, jo mindre emission vil stamme fra selve træet og anvendt lim. 7.1.1.1 Lovregulering af emissioner fra byggeprodukter I Danmark er formaldehyd det eneste stof, der er lovregulerede emissionsgrænser for, når de anvendes i træplader i byggeri: I Bygningsreglementet fra 1995 (BR95) er kravet, at indholdet af formaldehyd i rumluft ikke må overstige 0,15 mg/m3 rumluft. Dette krav, som af Træpladekontrollen er omsat til et krav om, at indholdet af formaldehyd i træpladen ikke må overstige 8,0 mg pr. 100 g plade, overholdes af alle danskproducerede plader, herunder de, som er anvendt i produkterne beskrevet her i rapporten. I vejledningen til BR95 anføres, at denne grænse sikrer, at med almindelig anvendelse af pladematerialer i byggeri vil kravet til rumluften være overholdt. Ud over træbaserede plader afgiver fx mineraluldsplader også formaldehyd. Formaldehyd kan under normale omstændigheder ikke lugtes og derved umiddelbart spores i indeklimaet. Men selv i koncentrationer lavere end lugtgrænsen giver formaldehyd irritation i øjne og slimhinder, hovedpine og allergiske reaktioner. Formaldehydafgivelse fra bygningsplader var før lovreguleringen et problem i let byggeri, som bl.a. blev benyttet i stort omfang til institutionsbyggeri i 60-erne og 70-erne. I dag gælder kravet stadig kun plader til anvendelse i byggeri og ikke til møbler og inventar, som ikke er omfattet af bygningsreglementet. Som forbruger bør man derfor sikre sig, at pladebaserede møbler er produceret med danske plader eller andre plader, som overholder grænseværdierne. Møbler produceret med Svanemærkede spånplader eller MDF-plader eller Svanemærkede møbler overholder også kravene til formaldehydafgivelse. 7.1.1.2 Indeklimamærkning Generelt ved man, at afgasning af flygtige organiske opløsningsmidler følger en eksponentielt aftagende kurve, som gengivet i figur 7.1, det vil sige, at afgasningen er størst i starten, men falder hurtigt for derefter at flade langsomt ud. For nogle stoffers vedkommende kan der være en forsinkelse i dette forløb, som skyldes eksempelvis molekylestørrelsen således, at den største afgasning først sker efter et stykke tid. For de fleste af stofferne foreligger tærskelværdier, der oplyser grænsen for irritation af slimhinder i næse, øjne og øvre luftveje, eller hvornår stoffet ikke kan lugtes i indeklimaet mere. Disse tærskelværdier er samlet i VOCBASE (AMI, 1996), Arbejdsmiljøinstituttets database over lugt- og irritationstærskler for flygtige organiske opløsningsmidler (VOC = Volatile Organic Compounds = flygtige organiske opløsningsmidler). I tabel 7.1 er angivet en række lugt- og irritationstærskler, som er relevante for træbaserede produkter. Ved vurdering af et produkts afgasning af enkeltstoffer er det i praksis vigtigt at tage stilling til, hvilken vægtning man vil give de to tærskelværdier. For stoffer med høj irritationstærskel og lav lugttærskel spiller bedømmelsen af lugten også ind: En lugt, der opfattes positivt, accepteres alt andet lige oftere i højere koncentrationer end "dårlig lugt". Tabel 7.1
Tærskelværdierne fra VOCBASE benyttes som grundlag for Dansk Indeklima Mærkning ved indeklimamærkning af byggevarer og inventar. Dansk Indeklima Mærkning er en frivillig mærkningsordning for byggevarer og inventar. Der kan på nuværende tidspunkt indeklimamærkes produkter inden for følgende produktområder: Loft- og vægsystemer, gulve (gulvtæpper og halvhårde gulve, herunder trægulve), trægulvolier, indvendige døre og mobilvægge, vinduer og yderdøre, indvendige døre og mobilvægge samt køkken-, bad og garderobeskabe. Flere produktområder forventes at komme i løbet af kort tid. VOCBASE anvendes på følgende måde: Ved laboratorieprøvninger måles emissionen af VOC’er. Det tidspunkt, hvor afgasningen af alle enkeltstoffer i et produkt er under den halve tærskelværdi for både lugt og irritation, bruges som udgangspunkt for den indeklimarelevante tidsværdi, som produkterne må mærkes med (Dansk Selskab for Indeklima, 1999). Der er lagt en ekstra sikkerhedsmargin ind i indeklimamærkningen ud fra den betragtning, at der kan forekomme produktvariationer, og at samme enkeltstof i praksis kan komme fra flere produkter på én gang. Det skal bemærkes, at "den gode lugt" ikke accepteres i forbindelse med indeklimamærkning, da den ikke kan defineres entydigt. Figur 7.1
Figur 7.2 viser teoretiske afgasningsforløb for flygtige, organiske opløsningsmidler ved indeklimamærkning. I Dansk Indeklima Mærkning anvendes den halve tærskelværdi for længst afgassende enkeltstof – i dette tilfælde 28 døgn. Dette tidspunkt kaldes IRTV – den indeklimarelevante tidsværdi. Det er tilfældigt, at de to kurver begge når den halve tærskelværdi på samme tid. Som en ekstra sikkerhedsmargin rundes tidsværdien videre op til 30 døgn, når produkterne skal deklareres af Dansk Indeklima Mærkning. I begge tilfælde er angivet en lugttærskel lavere end irritationstærsklen, men det modsatte kan (sjældent) forekomme, fx for formaldehyds vedkommende. Figur 7.2 Se
her! Da Dansk Indeklima Mærkning er en frivillig mærkningsordning, er det alene forbrugernes efterspørgsel efter mærkede produkter samt producenternes egen interesse i at inddrage indeklima i produktudviklingen, der kan føre udviklingen af lavemitterende produkter videre. Det har vist sig, at ved at få præsenteret dokumentation for emission fra produkterne, er flere producenter gået ind i systematisk arbejde med at reducere disse – enten ved at fokusere på kritiske enkeltstoffer (som fx formaldehyd) eller ved at bringe tidsværdien ned. Dansk Indeklima Mærkning udgiver opdaterede oversigter over mærkede produkter. 7.1.1.3 Emissioner fra træprodukter til indeklimaet I projekt "Emission fra træ og træbaserede produkter" (Miljøstyrelsen, 1999c) er der gennemført målinger i klimakammer fra forskellige træarter, træbaserede pladematerialer og overfladebehandlede, træbaserede produkter. Projektet har desuden – på baggrund af resulaterne af ovennævnte målinger – foretaget vurderinger af mulige produktmodifikationer/substitution af delkomponenter. Substitutionerne er foreslået under hensyntagen til teknisk ydeevne, herunder funktionsklasse, økonomi/teknologianvendelse produktion samt et bredt miljømæssigt perspektiv, men hovedvægten har ligget på at reducere påvirkningerne af indeklimaet. Projektet har naturligt også omhandlet formaldehyd, som selv i koncentrationer under de lovregulerede grænseværdier kan give gener og derfor under alle omstændigheder bør minimeres. I figur 7.3 er gengivet en oversigt over, hvilke materialer og produkter der er målt på i projektet, mens figur 7.8 viser, for hvilke produkteksempler der er lavet eksempler på produktmodifikationer. Træ optræder sjældent massivt og ubehandlet i store mængder i byggeri eller inventar. Det er derfor vigtigt at kende emissionerne fra de træbaserede produkter / overfladebehandlede produkter. De udvalgte materialer i fig. 7.2 repræsenterer typiske materialer anvendt i byggeri og til inventar. Figur 7.3
I figur 7.4 – 7.7 er vist søjlediagrammer for målte emissioner af aldehyder og terpener, udtrykt i emissionshastighed på 3 måletidspunkter: 4, 11 og 27 døgn (tid "0" er det tidspunkt, hvor materialet/produktet ville være klar til brug i indeklimaet). Det er disse stoffer, som giver den lugt, man typisk forbinder med træ, og som selv i relativt høje koncentrationer opfattes positivt. De målte koncentrationer er omregnet til koncentrationer, som personer ville blive udsat for i indeklimaet. Vedrørende øvrige målte emissioner henvises til Miljøstyrelsens arbejdsrapport 501/2000 eller den mere detaljerede engelsksprogede version på internettet (www.mst.dk, Working Reports 15-16/1999) Figur 7.4 Se her! Figur 7.4 viser det samlede afgasningsforløb for 3 almindeligt anvendte hårde træarter. Aldehyderne er samlet dominerende for alle 3 træarter, og alle 3 forløb er tydeligt faldende over tid. Figur 7.5 Se her! Måleresultaterne i figur 7.5 viser, at de fire fyrretræsprøver varierer i afgasning afhængigt af indhold af henholdsvis kerne- og splinttræ samt grosted, her eksemplificeret ved grosted enten i det nordlige Finland eller sydlige Sverige: Der er stor variation i emissionerne, som kan skyldes grosted, jordbund, andel af kerne- og splinttræ mv. Et tilsvarende billede tegner sig for emission af terpener – dog er emissionerne fra gran her forsvindende. Bemærk den forskellige skalaangivelse på emissionsraterne fra hårdt træ og nåletræ. Figur 7.6 Se her! Alle tre afgasningsforløb i figur 7.6 følger det forventede afgasningsforløb. Sammenlignet med ubehandlet bøg er emissionerne kraftige fra de oliebehandlede produkter. Men også inden for olieprodukter er der store variationer i størrelsesordenen af emissionerne. Figur 7.7 Se
her! Figur 7.8 Se
her! Figur 7.7 – 7.8 viser emissionerne fra lakerede produkter, dog med bøgefineret spånplade som underlag. Figur 7.7 viser aldehydafgivelse fra den ulakerede finerede spånplade, og her ses tydeligt bidraget fra ureaformaldehydlimen. En umiddelbar sammenligning med fx ubehandlet nåletræ viser, at den samlede emission ligger på samme niveau for de to produkter. Forskellen ligger i, at der emitteres formaldehyd fra spånpladen og stoffer med lave lugttærskler fra nåletræet. Figur 7.8 viser emission af estre, glycolethre og -estre (stoffer, der ikke forekommer i det ubehandlede træ) fra de samme produkter. Der er ganske store emissioner fra den vandbaserede lak og polyurethanlakken (bemærk skalaen). Disse lakker er eksempler på, at produkter, som tager hensyn til det ydre miljø, samtidig kan give nye problemer i indeklimaet i form af afgasning af lugtstoffer. Lim er også en væsentlig bidragsyder til emissionerne. Af de lakerede produkter giver den syrehærdende lak langt de største emissioner. Produktudviklingen inden for området betyder dog, at der i dag kan findes syrehærdende lakker med lavere emissionshastigheder på markedet. Set ud fra et indeklimasynspunkt er UV-hærdende lak at foretrække. Bemærk også, at lakkerne blokerer emissionerne fra underlaget ved at forsegle overfladen. Resultater fra Dansk Indeklima Mærkning viser dog, at bøgeparket fabrikslakeret med vandbaseret lak har væsentligt lavere indeklimarelevante tidsværdi end færdig-olierede gulve. Sammenligner man de forskellige målinger, tegner der sig følgende billede:
I tillæg til de kemiske målinger blev der udført sensoriske bedømmelser (forsøgspersoner lugter til og bedømmer lugtindtrykket fra materialet under kontrollerede forhold i laboratorium) af gran, bøgefineret spånplade uden lak samt bøgefineret spånplade med UV-lak. Alle prøver blev godkendt af forsøgspersonerne allerede ved tidspunktet 1 døgn, hvor de kemiske prøver kunne omregnes til tidsværdier på 3-4 døgn. Dette bekræfter, at lugte knyttet til træ accepteres som mærkbare men positive. 7.1.1.4 Produktvariationer over temaet "forbedring af indeklimaet" Selv om indeklima ikke er operationaliseret i UMIP og derved indgår i en samlet miljøvurdering af produkterne, kan indeklima godt inddrages i miljøvenlig produktudvikling baseret på livscyklusværktøjer. Kendskab til emissionsforløb samt lugt- og irritationstærskler kan danne baggrund for kvalitative vurderinger af produkterne. Gøres dette i sammenhæng med de øvrige vurderinger, er det op til produktudvikleren / producenten / brugeren at afgøre, hvilken miljøparameter der i sidste ende skal veje tungest – sammen med de øvrige kvalitetskrav, der stilles til produkterne. Nedenfor er gengivet eksempler på en række kvalitative vurderinger af produkter og deres varianter, baseret på ovennævnte emissionsmålinger. Produktvarianterne ved modifikation/substitution belyser forskellige temaer, som også vil kunne overføres til andre produkter. Oversigten giver derfor et fingerpeg om, i hvilke tilfælde man direkte kan hente inspiration til produktudvikling med fokus på indeklimaspørgsmål. I kapitlerne 9 – 11 er modelleret 3 produkter med produktvarianter, hvor konklusionerne fra den nævnte undersøgelse er inddraget. Figur 7.9
Følgende konklusioner skal her fremdrages: Trægulv med olie eller lak
Sofabord
Kontorbord
7.1.2 Drift, rengøring og vedligeholdelse Ovenstående afsnit har koncentreret sig om nye produkters påvirkning af indeklimaet – den tidsmæssige variation af emissionerne fra nye træbaserede produkter med og uden lim og overfladebehandling. I praksis vil disse emissioner i de fleste tilfælde være forsvundet efter et stykke tid, som afgasningskurverne antyder. Store mængder af træ kan dog give næsten konstante emissioner over lang tid (måneder eller år). Men de fleste træbaserede produkter forventes at have en lang levetid, og det er derfor relevant at se på langtidseffekterne fra produkterne på indeklimaet således, at disse forhold også bliver inddraget i produktudviklingen og den produktorienterede miljøpolitik på linie med de øvrige miljøeffekter. Over tid kan der ske andre ting af betydning for indeklimaet:
Varierende langvarige emissioner Mængden af emissioner kan variere over tid, hvis der sker ændringer i produktet: Ældning eller nedslidning af overflade, påvirkninger fra lys eller fugt (herunder direkte vandpåvirkning) eller reaktion mellem stoffer i produktet, der giver anledning til nye emissioner. Korrekt anvendelse og vedligeholdelse bør minimere disse emissioner. Emissioner fra rengørings- og vedligeholdsmidler I de fleste tilfælde angiver producenten af et produkt, hvordan produktet skal vedligeholdes for at bevare sit udseende og holde længst muligt. Tendensen i disse vejledninger går i retning af at anbefale så milde rengøringsmidler som muligt – i mange tilfælde støvsugning og en fugtig klud til den daglige rengøring. Jo mildere midler, der tages i anvendelse, og jo hyppigere rengøring, jo mindre påvirkning af indeklimaet og ydre miljø fra disse produkter. Miljømærkede rengøringsprodukter er en god rettesnor i dette tilfælde. Dog skal rengøring/vedligeholdelse være tilstrækkelig til at undgå støv og urenheder, der kan give grobund for fx husstøvmider og lugtgener (se nedenfor). Fornyet overfladebehandling giver anledning til nye emissioner på linie med dem fra nye produkter – i visse tilfælde værre, da man her udsættes for emissionerne fra "dag 0". Der bør tages forholdsregler som ved nye produkter. Støv og urenheder Støv, urenheder og lugt er man som bruger delvist selv herre over at begrænse. Samlet kan disse forhold give anledning til indeklimasyge = Sick Building Syndrome = SBS samt allergiske reaktioner. Men produkterne og deres anvendelse har som udgangspunkt stor indflydelse på mulighederne for at begrænse snavs. Loddenfaktoren er et mål for overfladens ruhed i et rum (areal af tekstile flader divideret med rumvolumen), mens Hyldefaktoren er et mål for areal af svært tilgængelige overflader (areal af åbne hylder divideret med rumvolumen). Desuden må man konkret vurdere tilgængeligheden af vandrette flader i øvrigt. Træbaserede produkter pånær polstermøbler bidrager ikke til loddenfaktoren, hvilket har betydning fx ved valg af gulvbelægning. Hyldefaktoren og tilgængelighed af vandrette flader er imidlertid parametre, der bør indgå ved produktdesign og ved anvendelse af produkterne. Brug af imprægneret træ Imprægneret træ bør ikke efterbearbejdes. Det vil normalt være den bedst beskyttede del som fjernes. Hvor bearbejdning ikke kan undgås (hulboring), skal de blottede flader efterbehandles med en godkendt grundingsolie. Træfugtigheden skal være under 18%. Imprægneret træ må ikke komme i kontakt med levnedsmidler, foderstoffer, syrer, surbundsplanter, m.m. Imprægneret træ kan stort set altid erstattes af træarter med længere naturlig varighed, når der ikke er jordkontakt, fx lærk, douglas, thuja og wets red cedar. Kernetræ har længere holdbarhed end splinttræ. Vend træets marvside ud mod vejrliget. Sørg for ordentlig ventilation af træværket. Konstruktioner med uimprægneret træ skal efterses oftere end konstruktioner med imprægneret træ. Alle stolper og bærende konstruktioner skal kontrolleres mindst en gang årligt uanset imprægnering. Vær opmærksom på, at nogle af de uønskede imprægneringsmidler kreosot og krom stadigt kan findes i udenlandsk produceret træ. Se efter NTR og DK- mærket, der giver garanti for, at træet er imprægneret med midler, der er godkendt af Miljøstyrelsen. Yderligere regler på området herunder arbejdsmiljø kan fås i Arbejdstilsynets meddelelser bl.a. nr. 3.01.7, Trykimprægneret træ, 1990 eller cirkulæreskrivelse nr. 2/1990. Trykimprægneret træ eller senere udgaver. Sidstnævnte er p.t. under revision. 7.2 Bortskaffelse Bortskaffelse af resttræ, lim, lak, metal og plast Træbaserede restprodukter fx fra træpladeproduktion (MDF- spån- og krydsfinérplader) kan bortskaffes i henhold til hjemstedskommunens regulativ for erhvervsaffald. Bortskaffes primært ved forbrænding i affaldsforbrændingsanlæg, der sikrer fuldstændig forbrænding og røggasrensning. Der er typisk tale om kraftvarmeanlæg som led i energiproduktion. Træandelen i pladerne er CO2-neutrale. Limandelen er baseret på petrokemisk industri og bidrager som sådan til mértilførsel af CO2 til atmosfæren. Udtjente plader med indholdsdeklaration for eventuel overfladebehandling kan i begrænset omfang indgå i produktion af nye MDF og spånplader. Sammen med krydsfinér kan de også genanvendes eller oparbejdes som del af nye eller renoverede produkter eller i bygningsdele. Limindhold i træ har ud over limens hæftende funktion betydning for bortskaffelse for udtjente træbaserede produkter f.eks. som brændstof til energiformål. Bortskaffelse af træaffald indeholdende lim og/eller lak skal bl.a. efterleve retningslinierne i Miljøstyrelsens bekendtgørelse nr. 638 af 3. juli 1997, "Bekendtgørelse om biomasseaffald". Dette betyder, at biomasseaffald kan være træ fra produktion og bearbejdet af rent, limet træ, med et indhold af lim (fenolresorcinol-lim, polyvinylacatat-lim, urea-formaldehyd-lim, polyrethan-lim og melamin-urea-formaldehyd-lim), der ikke overstiger 1% målt som vægtprocent af tørstof. Træaffald fra fx fineret spånplade skal ved bortskaffelse efter denne bekendtgørelse klassificeres som almindeligt affald, som skal bortskaffes til forbrændingsanlæg, godkendt af den kommunale tilsynsmyndighed. Samme træaffald kan ikke bortskaffes som biomasseaffald afbrændt i eget fyringsanlæg, da træaffaldet har et limindhold, der overstiger 1% målt som vægtprocent af tørstof. Bortskaffelse af lim- og lakrester er klassificeret som farligt affald og skal sammen med metal og plastaffald bortskaffes efter regler i henhold til erhvervsaffaldsregulativet i virksomhedernes hjemstedskommune samt i særlige vilkår i en evt. miljøgodkendelse. Affaldet opsamles på godkendte affaldsstationer/modtagestationer og sendes efterfølgende til deponi eller til forbrænding i særlige godkendte forbrændingsanlæg afhængig af affaldstype. Bortskaffelse af imprægneret træ Meget små mængder trykimprægneret træ inklusiv savsmuld og høvlspåner - indtil 10 liter - må bortskaffes som husholdningsaffald. Større mængder skal efter anvisning i virksomhedens hjemstedskommunes miljøkontor afleveres på godkendt losseplads eller forbrændingsanlæg. Afbrænding må kun forekomme i særlige forbrændingsanlæg godkendt af amtet. 8. Indledning til vurderingerne8.1 Generelle kommentarer til vurderingerne De tre efterfølgende cases er baseret på tre dansk producerede træbaserede produkter:
De efterfølgende produkteksempler er beregnet som illustrationer af, hvorledes livscyklusvurderinger kan bruges i den danske træ- og møbelindustri. De viser desuden, hvordan vurderingerne kan indgå som interne værktøjer til bestemmelse af miljømæssige indsatsområder eller til vurdering af ændringer i produktsystemet. Ved valg af produkter i de tre cases er der lagt vægt på typiske produkter, og de er således valgt blandt andet med udgangspunkt i brancheprofilerne (kapitel 2). De miljømæssige konsekvenser, som modifikationerne viser sig at have, kan bruges som erfaringsgrundlag for andre produkter med tilsvarende materialer. En nærmere miljøvurdering af andre produkter må dog baseres på konkrete data for netop dette produkt. Den følgende tekst vil ikke indeholde nogen ordforklaring. For dette henvises til beskrivelsen af LCA-metoden i afsnit 3, ordforklaring i bilag B samt bilag C. De tre cases er beskrevet i kapitel 9,10 og 11. 8.1 Generelle kommentarer til vurderingerne Følgende punkter er generelle og gælder for samtlige cases. Punkterne vil derfor ikke fremgå af de enkelte cases, men kun blive nævnt i dette afsnit. 8.1.1 Vurderingsparametre I vurderingerne vil miljøprofilerne blive udarbejdet på baggrund af følgende parametre:
Bidrag til nedbrydning af ozonlaget er ikke inkluderet, da ingen af de vurderede produkter vil bidrage til denne effekt. Påvirkninger af arbejdsmiljøet vil ikke blive inkluderet i vurderingerne. Arbejdsmiljø er kommenteret i bilag D. Bidragene til de forskellige miljøeffektpotentialer dækker dermed alle dem, der er inkluderet i UMIP PC-værktøjet (Miljøstyrelsen, 1997a). Ressourcer Afhænger at materialesammensætningen af de enkelte produkter. Træet antages at stamme fra bæredygtig nordisk skovproduktion og defineres derfor at være en uudtømmelig ressource, se kapitel 4. For en beskrivelse af disse parametre og deres betydning for miljøet henvises til ordlisten i bilag C. 8.1.2 Tidsmæssig afgrænsning Den tidsmæssige afgrænsning, det vil sige den tidshorisont inden for hvilken, de udarbejdede miljøprofiler er gyldige, styres i høj grad af det anvendte teknologiniveau, se derfor det efterfølgende afsnit om teknologisk afgrænsning. Ud over den anvendte teknologi bestemmes den tidsmæssige afgrænsning af gyldigheden af de anvendte normaliseringsreferencer, forsyningshorisonter og vægtningsfaktorer. I denne opgave er ikke taget stilling til beregningsfaktorernes betydning på det endelige resultat. Blot skal nævnes, at referenceenhederne for normalisering er ca.10 år gamle, og at vurderingsfaktorerne for miljøeffektpotentialerne er baseret på år 2000. 8.1.3 Teknologisk afgrænsning Casene er baseret på tre typer af data:
Hvor de beskrevne processer hos virksomhederne er baseret på de mest anvendte teknologier, der ikke vurderes at ville ændre sig synderligt de næste mange år fremover, vil data fra den eksisterende database være den begrænsende faktor. Der er ikke i de efterfølgende vurderinger taget stilling til eventuelle ændringer i teknologiudviklingen for disse data. I opbygningen af modellerne i UMIP PC-værktøj er der taget højde for dette ved at indbygge en høj grad af gennemskuelighed således, at profilerne hurtigt kan opdateres, hvis dette er nødvendigt. Opbygningen af modellen opbygget i LCV-systemet er vist i figur 8.1 Figur 8.1
8.1.4 Allokering Efter udgivelsen af UMIP-materialet er der igangsat et større dansk konsensus projekt med det formål at opnå en fælles dansk LCA-metode. Et af de punkter, der er ved at blive ændret, er allokeringsmodellen. På nuværende tidspunkt er der enighed om den eksisterende allokeringsmodel ifølge UMIP, der er baseret på materialers lødighed, og som ikke kan bruges til alle materialetyper. Da der derfor på nuværende tidspunkt ikke findes nogen generelt accepteret allokeringsmodel i Danmark, er det valgt så vidt muligt at undgå allokering. Hvis allokering bliver benyttet, vil dette blive fremhævet i de enkelte cases. For at kunne illustrere de miljømæssige fordele ved genanvendelse af brugte materialer er det derfor valgt at godskrive de materialer, der med rette kan forventes at blive genbrugt. Dette gælder for eksempel for metaller, hvorimod plast- og trækomponenter forventes at blive sendt til forbrænding. Ved en godskrivning af metalfraktionen er der tilføjet en omsmeltningsproces, hvorved metallerne leveres tilbage til den næste bruger i samme stand, som de blev modtaget. Efter en omsmeltning/oparbejdning kan man dernæst fratrække de ressourcer- og energiforbrug samt de deraf følgende påvirkninger af miljøet, som man har besparet den næste bruger for. Det er valgt at godskrive materialer i de pågældende faser, hvori genanvendelsen sker. Derved viser materialefasen de reelle forbrug af energier, ressourcer og miljøpåvirkninger. Belastningerne fra for eksempel produktionsfasen og bortskaffelsesfasen vil derimod være reduceret idet man godskriver for de materialeforbrug, man sparer på andre materialeforbrugende produktsystemer. 9. Bord9.1 Formål Formålet med denne vurdering er at vise, hvorledes miljøprofilerne for et bord kan bruges til at påpege, hvor i bordets livsforløb eventuelle miljømæssige forbedringspotentialer er placeret. Udover at se på hele livsforløbet vil det også være muligt at fremhæve, hvilke komponenter/materialer eller faser i bordets livsforløb der er behæftet med de største miljømæssige belastninger. Vurderingen er også målrettet mod branchen med det formål at illustrere mulighederne ved aktivt at udnytte den produktorienterede miljøtankegang fx som del af et miljøledelsessystem og i særdeleshed livscyklusvurderinger i det daglige arbejde. Målgruppen for denne vurdering er producenter og andre interessenter i den danske træindustri. 9.2 Afgrænsning 9.2.1 Vurderingens objekt Det vurderede bord sofabord har et samlet areal på 1,4 m2 og er designet med en klap, der kan slås ned således, at arealet bliver 0,9 m2. Dette betegnes som en positionerende egenskab i forhold til andre borde med et areal på 1,4 m2. Tabel 9.1
9.2.2 Afgrænsning af livsforløbet En simpel illustration af livsforløbet for bordet er vist i figur 9.1 Figur 9.1
For at lette den senere modellering af alternativer, vil bordet i den efterfølgende analyse og vurdering blive delt op i henholdsvis plade (overdel) og stel5 (underdel). 9.2.2.1 Materialefasen I materialefasen er følgende materialer inkluderet:
Figur 9.2 Se
her! Figur 9.2 viser de enhedsprocesser, der er inkluderet i materialefasen. For produktionen af plast viser de bagved liggende kasser, at produktionen af plast er bygget op af en lang række processer. For plast vil nogen af disse være:
De resterende processer er bygget op på samme måde. For produktionen og forarbejdning af træbaserede råvarer, lim lak og andet henvises til kapitel 6, der beskriver enhedsprocesserne. For produktionen af stål og plast henvises til kapitel 5 samt den eksisterende database i UMIP PC-værktøjet (Miljøstyrelsen, 1998). Forbruget af materialer ved produktion af et bord er vist i tabel 9.2. Tabel 9.2
9.2.2.2 Produktionsfasen Bordproducenten er en ordreproducerende virksomhed, der fremstiller standardiserede borde såvel som individuelle løsninger af høj håndværksmæssig kvalitet både til det danske marked og til eksport. Produkterne er ikke mærket i henhold til det nordiske miljømærke "Svanen". For yderligere informationer vedr. miljømærkekriterierne for møbler henvises til kriteriedokumentet: "Miljømerkning av møbler og inredninger", (Svanemærkning, 1999). På fabrikken bearbejdes træmaterialer ved hjælp af traditionel teknologi suppleret med CNC-overfræsere. Emissioner fra overfladebehandling tilskrives 100% denne fase. Produktionsfasen er illustreret i figur 9.3. Figur 9.3 Se her! Energiforbruget i denne fase stammer fra dataindsamlinger og målinger foretaget af elektriker (L. Kliford Aps, 1997) i virksomheden i 1997 og bearbejdet af Teknologisk Institut, Træteknik Komponentlisten for bordet er vist i tabel 9.3. Tabel 9.3
På baggrund af ovenstående tabel er den primære materialefordelingen i bordet som følger:
På baggrund af de foretagne målinger og oplysninger fra virksomheden er elektricitetsforbruget blevet fordelt i følgende processer, der dækker hele virksomhedens drift:
Tabel 9.4 viser de allokerede energiforbrug ifølge ovenstående opdeling. Tabel 9.4 Allokerede energiforbrug opdelt på processer pr. produceret enhed
Forbruget af naturgas på 0,10 kg pr. bord og vandforbruget på 110 kg pr. bord er ikke fordelt ud på hverken processer eller komponenter. Ved et af producenten opgjort limforbrug på 0,4 kg pr. bord kan dette ved en volumenmæssig allokering mellem plade og stel fordeles med henholdsvis 0,3 kg til produktion af plade og 0,1 kg til produktion af stel. Ved overfladebehandling af bordet lakeres pladen med 748 g lak, og stellet påføres 90 g, hvilket giver et samlet lakforbrug på 838 g pr. bord. I disse tal er inkluderet, at oversiden samt kanterne af pladen påføres 3 gange lak, hvorimod de resterende flader kun påføres lak 2 gange. Lakforbruget er opgjort til 100 g lak pr. m2. Ved limning og overfladebehandling er 100% af emissionerne tilskrevet denne fase. Ved overfladebehandling af træ er miljøpåvirkningerne dels beregnet på baggrund af informationer fra producenten (se relevante enhedsprocesdatablade i kapitel 6) og dels på baggrund af indholdsstoffer indhentet via sikkerhedsdatablade fra leverandørerne. Da indholdet af mærkningspligtige farlige stoffer som regel er angivet i intervaller, er der i dette arbejde valgt at anføre de maksimale værdier. Dette medfører uundgåeligt, at indholdet af stoffer ofte vil overstige 100%, men denne fejl vurderes at være i overensstemmelse med forsigtighedsprincippet, hvor stofferne vurderes efter et "worst-case"-scenarie. På baggrund af ovenstående er emissionen af farlige stoffer fra overfladebehandlingsprocesserne opstillet i tabel 9.5, idet det antages, at samtlige nævnte stoffer udledes til delmiljøet luft. Tabel 9.5
Ifølge informationer fra producenten bliver der i forbindelse med produktionen ikke produceret nævneværdige mængder af metal-, plastaffald eller affald fra overfladebehandlingen. Derfor er disse ikke opgjort for denne fase. Den totale mængde af træaffald fra produktionen er beregnet at være 0,03 m3 pr. produceret enhed. Af disse er 80% allokeret til pladen og de resterende 20% til stellet. Træaffald fra produktionen udnyttes i fastbrændselsfyr. Ved at antage, at nyttevirkningsgraden i fyret er 75%, og at den nedre brændværdi for tørret bøg er 6,8 GJ/m3 (Strandgaard et. al., 1981), kan den leverede energimængde fra træaffald beregnes til ca. 1,53 GJ pr. produceret bord. Der er ikke oplyst noget om produktion af metalaffald eller farligt affald så som malingsrester. 9.2.2.3 Brugsfasen Efter levering af bordet antages emballagen at blive sendt til forbrænding med indvinding af varmeenergi. Se i øvrigt bortskaffelsesfasen for en uddybning af dette. Ved brug af bordet er almindelig rengøring inkluderet (aftørring med en klud opvredet i varmt vand). Forbruget af vand til rengøring antages at svare til oplysningerne indhentet i stolecasen (kapitel 10). Det antages, at bordet gøres rent med varmt vand, hvorved det totale forbrug af vand gennem hele brugsfasen til aftørring sættes til 100 liter. Der bruges almindeligt vandværksvand tappet ved 10° C og opvarmet til 40° C. Vandet er opvarmet ved brug af naturgas. 9.2.2.4 Bortskaffelsesfasen Når bordet bortskaffes efter 10 års brug, antages det, at bordet ikke demonteres, men sendes direkte til forbrænding. Metaldelene sendes dermed ikke til genbrug, men ender i slaggen som terminalt affald. Således vil trædelene blive forbrændt med energigenvinding ,dvs. produktion af fjernvarme. Denne producerede energi vil således substituere energi produceret ved afbrænding af fossile brændsler i et almindeligt oliefyr. 9.2.2.5 Transportfasen I livsforløbet er der en lang række transportfaser. Nogle af disse er:
I vurderingen er transport af emballage ikke inkluderet. Disse enkelte transportled vises samlet i transportfasen for at kunne vurdere transportens betydning for bordets miljøprofil. De antagede transportafstande er vist i tabel 9.6. Tabel 9.6
9.3 Opgørelse Opgørelsen er baseret på produktinformationer leveret af producent. Figur 9.4 viser de opgjorte materialeflow for bordet i hele produktets livsforløb. Figur 9.4 Se her! Opgørelsen for transportfasen er vist i tabel 9.6 under afgrænsningen i afsnit 9.2.2.5. 9.3.1 Præsentation af datakilder og deres repræsentativitet Tabel 9.7 præsenterer de i modelleringen benyttede data og deres repræsentativitet for det egentlige produktsystem. Tabel 9.7
9.3.2 Beregnede opgørelser Efter modellering i PC-værktøj kan de terminerede opgørelser for det totale livsforløb vises i figur 9.5. Figur 9.5 Se her! 9.4 Vurdering 9.4.1 Beregnede energiforbrug Det beregnede energiforbrug er beregnet som primær energi. Med primær energi ses ikke kun på det energiforbrug, der for eksempel kan måles ved den enkelte maskine, men der tages også hensyn til ledningstab, nyttevirkningsgrad ved energifremstilling og energiforbruget ved udvinding og forarbejdning af energiressourcer. Til produktion af 1 kg kul bruges ca. 600 g til selve udvindingen. Hvis man ligeledes regner med en nyttevirkningsgrad på kulkraftværket på 75% og et ledningstab på 10%, kan man groft sagt sige, at 1 kWh forbrugt strøm fra ledningsnettet svarer til 2 kWh primær energi ~ 7,2 MJ primær energi. Ved beregning af energiforbrug fokuseres på to typer af energi: Primær energi, materiale og Primær energi, proces. Hvor Primær energi, proces svarer til det energiforbrug til produktionsprocesser og transportprocesser, viser Primær energi, materiale den energi, der er bundet i selve materialet, som vil kunne udnyttes ved forbrænding på et affaldsforbrændningsanlæg. Figur 9.6
Af figur 9.6, der viser de primære energiforbrug opdelt på de forskellige faser, ses, at de største procesenergiforbrug er knyttet til materiale- og produktionsfasen. Materialeenergien i materialefasen stammer fra den energi, der er bundet i træet, og som frigøres i produktionsfasen og bortskaffelsesfasen. Det negative energiforbrug i bortskaffelsesfasen stammer fra forbrændingen af træ, der gennem genvinding af den producerede varme kan substituere brugen af fyringsolie i almindelige fyr placeret i danske ejendomme, der ikke er tilknyttet fjernvarmeanlæg. Figur 9.7
I figur 9.7 er procesenergiforbruget opdelt på de enkelte kilder i produktionen. Da "Fælles øvrige" dækker over flere processer, hvoraf de største er trykluft, hugger, belysning og andet, der hver især har et forbrug, der svarer til mellem 1 og 12% af det samlede forbrug viser figur 9.7, at det største enkelt energiforbrug i produktionen er samlet under udsugning. Det ses også, at energiforbruget til fræsning, udsugning – båndpudser og lakering har betydelige enkeltbidrag. 9.4.2 Normalisering Ved normaliseringen vurderes de miljømæssige bidrag i forhold til, hvad en gennemsnitsborger udleder eller forbruger i løbet af et år. Resultatet opgøres derfor i personækvivalenter (PE), hvor 1 PE svarer til gennemsnitsbelastning pr. borger pr. år. Tallene i de følgende figurer er opgjort som milliPE (mPE), hvor 1 mPE svarer til 0,001 PE. Da de normaliserede figurer udelukkende viser miljøpåvirkningernes størrelse i forhold til "baggrundsbelastningen", kan normaliseringen ikke bruges til at vise, hvilke effekter der er mest væsentlige. Derimod kan de bruges til at illustrere produktets miljømæssige performance i forhold til denne "baggrundsbelastning". I den nedenstående gennemgang vil de specifikke grafer ikke blive underlagt en gennemgribende analyse, da denne er valgt foretaget i sammenhæng med præsentationen af de vægtede bidrag/forbrug, der præsenteres i det efterfølgende afsnit. I figur 9.8, der viser de normaliserede potentielle bidrag til de ydre miljøeffekter, ses det, at det største enkeltbidrag kommer fra produktionen af bidrag til persistent toksicitet fra overfladebehandlingsprocesserne i produktionsfasen. Hvis man ser bort fra bidraget til persistent toksicitet, er det også produktionsfasen, der dominerer figuren, dog med undtagelse af bidrag til farligt affald, der stammer fra produktion af stål i materialefasen. De negative bidrag fra bortskaffelsesfasen stammer fra godskrivningen af materialer ved genbrug og energi fra forbrænding af det brugte træ. Selv om figur 9.8 viser et relativt stort bidrag til persistent toksicitet, repræsenterer dette kun et bidrag, der svarer til ca. 1,6 mPE, hvilket kan oversættes til 1,6 ? af en gennemsnitsborgers årlige bidrag. Som nævnt tidligere vil væsentligheden af dette bidrag blive diskuteret i vægtningen. Figur 9.8 Se her! Figur 9.9 Se her! I figur 9.9 er forbruget af ressourcer i produktsystemet blevet relateret til en gennemsnitsborgers årlige forbrug. Her ses det, at de største energiressourcer (kul, olie og naturgas) alle knytter sig til produktionsfasen, hvorimod materialeressourcerne (især jern og mangan) hovedsageligt stammer fra materialefasen, hvor de indgår i stålet. Igen skyldes de negative forbrug af naturgas og råolie i bortskaffelsesfasen godskrivningen af energi og materialer, hvorved de gøres tilgængelige for andre produkter. 9.4.3 Vægtning I det følgende vil de vægtede miljøprofiler for henholdvis miljøeffekterne samt ressourceforbruget blive gennemgået. For en beskrivelse af disse effekter, og hvorledes de beregnes og fortolkes, henvises til afsnit 3. Figur 9.10 Se her! Den samlede miljøprofil for de vægtede miljøeffektpotentialer (figur 9.10). Det vurderes, at den væsentligste miljøeffekt er bidraget til persistent toksicitet fra produktionsfasen. Dette bidrag stammer næsten udelukkende fra overfladebehandlingen af træet. Ligeledes stammer en væsentlig del af bidraget til humantoksicitet og fotokemisk ozondannelse fra overfladebehandlingen i denne fase. De resterende bidrag fra denne fase skønnes hovedsageligt at stamme fra produktionen af elektricitet. Bidraget til farligt affald fra produktionen af materialer stammer hovedsageligt fra oparbejdningen af stål, hvorved der produceres ikke uvæsentlige mængder af farligt affald. I bortskaffelsesfasen er en stor del af de vægtede bidrag negative. Dette skyldes, at de miljømæssige besparelser opnås ved substitution af fyringsolie til opvarmning af boliger. Bidragene fra brugs- og transportfasen er så små, at de ikke har nogen synlig effekt på den samlede profil. Figur 9.11
I den vægtede ressourceprofil (figur 9.11) ses, at de fleste faser påvirker den samlede profil. Dette gælder dog ikke for transportfasen, der kun medfører et relativt lille bidrag til forbruget af råolie. Men hvor produktionsfasen, brugsfasen og transportfasen udelukkende har ressourceforbrug tilknyttet produktion af energi også kaldet energiressourcer, som naturgas, råolie og stenkul, har materialefasen også en del forbrug knyttet til metalliske ressourcer. I materialefasen knytter forbruget af jern og mangan sig 100% til produktionen af stål. Forbruget af energiressourcerne i produktionsfasen knytter sig hovedsageligt til produktion af elektricitet. Da den bundne energi i træet frigøres og udnyttes i bortskaffelsesfasen, medfører det, at systemet reducerer et forbrug svarende til ca. 0,5 mPR råolie og 0,05 mPR naturgas i andre systemer. Disse systemer kunne være andre produktioner eller private husholdninger tilknyttet fjernvarmeanlæg. 9.4.4 Delkonklusioner Det væsentligste forbrug af materialeressourcer stammer fra materialefasen. Disse forbrug kan enten reduceres ved at bruge andre materialer med længere forsyningshorisont eller ved at sikre korrekt bortskaffelse efter endt brug. Ansvaret for korrekt bortskaffelse kan ikke udelukkende overlades til genanvendelsesindustrien, men må oparbejdes gennem en dialog mellem de enkelte producenter eller branchen og bortskaffelsesindustrien. Således kan bortskaffelsesvejene optimeres, og de ikke fornybare ressourcer sikres en længere forsyningshorisont. Ud over dette kan man ved demontering, sortering og genbrug undgå at betale affaldsafgifter, der ikke forventes at blive reduceret i den nærmeste fremtid. Grundet den uendelige forsyningshorisont på råmaterialet (træ), der er defineret at komme fra bæredygtige skove, vurderes dette forbrug ikke at have nogen effekt på de vægtede ressourceforbrug. I produktionsfasen er det også overfladebehandlingsprocesserne, der medfører store belastninger. Dette kunne tænkes reduceret ved ændrede produktionsprocesser eller brug af andre produkter, der er mindre belastende. I det ovenstående er der dog ikke taget hensyn til, hvordan andre behandlingstyper vil kunne forandre levetiden for bordet. I bortskaffelsesprocessen ses betydningen af, at bordet bortskaffes korrekt ved udnyttelse af den bundne energi i træet. Endeligt har transporten ikke vist sig at have nogen synderlig betydning for produktets samlede miljøbelastning. 9.4.5 Alternative modelleringer I vurderingen er der påpeget adskillige forbedringspotentialer. I de efterfølgende eksempler, der skal bruges til at vurdere mulighederne for at forbedre produktets miljøprofil gennem ændringer i produktet eller dets livsforløb, er valgt følgende fokuspunkter:
9.4.5.1 Behandling af plade med UV-lak Der undersøges to alternativer til den oprindelige behandling med syrehærdende grunder og toplak:
I de fleste kilder, der er blevet gennemgået med henblik på at fremskaffe data vedrørende lakering med UV-lak, er udelukkende fokuseret på de medfølgende reduktioner af emissioner af VOC’ere til miljøet. Der er således kun fremskaffet en enkelt kilde, der berører andre udvekslinger såsom energiforbrug og produktion af affald. Ved en gennemgang af kilden "Miljøvurdering og udvikling af et reolsystem" (Miljøstyrelsen, 1998), der specifikt omhandler en vurdering af et reolsystem fra Montana, vil energiforbruget svare til ca. 13 kWh el pr. plade, hvilket er en 10-dobling af de nuværende forbrug i lakafdelingen. Det er derfor besluttet at se bort fra selve overfladebehandlingsprocessen og udelukkende fokusere på forskellene i emissioner mellem referenceproduktet og de to alternativer. Data for alternativerne er leveret af Akzo Nobel (Møller, Lone, 1999). På baggrund af ovenstående er emissionen af farlige stoffer fra overfladebehandlingsprocesserne opstillet i tabel 9.8, idet det antages, at samtlige nævnte stoffer udledes til delmiljøet luft. Tabel 9.8
Figur 9.12
På baggrund af afgrænsningerne viser figur 9.12 at belastningerne fra emissionerne reduceres væsentligt ved indførelse af UV-grunding og syrehærdende top-lak (alternativ 1) og næsten fjernes ved indførelse af 100% UV-lakering (alternativ 2). Ved UV-lakering er der dog andre problemer, der ikke er inkluderet i denne vurdering. Disse er for eksempel belastninger på arbejdsmiljøet, hvor UV-lakker, grundet deres allergene egenskaber, skal håndteres anderledes end syrehærdende lakker. Desuden mangler der som tidligere nævnt en vurdering af forskelle i energiforbrug ved de to lakeringsformer. For en yderligere uddybning af forskelle mellem de to laktyper henvises til kapitel 6 og 7. 9.4.5.2 Fineret spånplade Ved at se på energiforbruget fra en fineret spånplade contra referenceproduktets plade (figur 9.13), ses, at energiforbruget til produktion af materialer samt selve fineringen af spånpladen sammenlagt har et langt højere energiforbrug end referencepladen. Samtidigt ses, at energiindholdet i materialerne er langt lavere for spånpladen end for den massive plade. Figur 9.13
Datamaterialet benyttet i den finerede spånplade vurderes at være behæftet med relativt store usikkerheder, hvorfor denne sammenligning skal bruges med varsomhed, da selv små forskelle i opgørelsesmetoder og dermed også datamaterialet kan påvirke resultatet. Ovenstående konklusion kan dermed ikke bruges til at vurdere, hvorvidt massive træplader er væsentligt bedre end finerede spånplader. En sådan konklusion kræver bedre data, og resultatet skal sættes i relation til brugs- og designkrav. 9.4.5.3 Amerikansk kirsebærtræ Ved at udskifte træet med amerikansk kirsebær ændres følgende parametre: Densiteten af kirsebærtræ er oplyst at være 570 kg/m3 mod bøgetræs 680 kg/m3. Da energiforbruget til skovning er oplyst at være en lineær funktion af densiteten, vil skovning af kirsebær være mindre energiforbrugende end skovning af bøg. Derudover vil transportafstanden være længere, da træet skal transporteres over Atlanterhavet. I denne modellering er den ekstra transportlængde sat til 6000 km med skib, svarende til flyveafstanden New York – Paris. Det ændrede transportscenarie er vist i tabel 9.9. Tabel 9.9
Grundet manglende oplysninger er det potentielle reducerede energiforbrug i produktionsfasen ikke inkluderet. Mange af de spåntagende processer kunne estimeres ved brug af densitetsforskelle dog undtaget udsugningen af spåner, hvor densitetssammenhænge ikke er identificeret. Figur 9.14
I figur 9.14, der illustrerer forskellene i energiforbrug i materiale- og transportfasen ved brug af amerikansk dyrket kirsebærtræ, ses det tydeligt, at energiindholdet i materialerne reduceres ved overgang til en træart med lavere densitet, hvorimod procesenergiforbruget i materialefasen næsten er uforandret. Ved at inkludere 6000 km transport med skib bliver det samlede energiforbrug i transportfasen mere end fordoblet. Belastningen fra transportfasen er dog stadig minimalt i forhold til de resterende faser. 9.4.5.4 Delkonklusion Sammenligning af de alternative modelleringer med referenceproduktet viser, at:
10. Stol til undervisningsbrug til kontraktmarkedet10.1 Formål 10.1 Formål Formålet med denne vurdering er at vise, hvorledes miljøprofilerne for en stol kan bruges til at påpege, hvor i stolens livsforløb eventuelle miljømæssige forbedringspotentialer er placeret. Udover at se på hele livsforløbet vil det også være muligt at fremhæve, hvilke komponenter/materialer eller faser i stolens livsforløb der er behæftet med de største miljømæssige belastninger. Vurderingen er også målrettet mod branchen med det formål at illustrere mulighederne ved aktivt at udnytte den produktorienterede miljøtankegang fx som input til et miljøledelsessystem og i særdeleshed livscyklusvurderinger i det daglige arbejde. Eksempelvis kan resulaterne af dette arbejde anvendes til dokumentation af produkternes miljømæssige egenskaber ved udarbejdelse af kundeinformation (miljøvaredeklarationer) eller op mod kriterier i miljømærkeordninger. Målgruppen for denne vurdering er producenter og andre interessenter i den danske møbelindustri. 10.2 Afgrænsning 10.2.1 Vurderingens objekt Stolens primære ydelse er at være egnet som stol til undervisningsbrug. I denne udførelse er:
Som en del af stolens funktion forudsættes det, at den overholder gældende EN- og ISO produktstandarder for styrke, holdbarhed og stabilitet ISO 7173 og EN 1022. Ifølge standarderne er kravene til levetiden 10 års offentligt brug. På baggrund af ovenstående er den funktionelle enhed defineret i tabel 10.1 Tabel 10.1
10.2.2 Afgrænsning af livsforløbet En simpel illustration af livsforløbet er vist i figur 10.1 Figur 10.1 Se her! 10.2.2.1 Materialefasen I materialefasen er følgende processer inkluderet: Materialer:
Hjælpematerialer
Figur 10.2
Figur10.2 viser de enhedsprocesser, der er inkluderet i materialefasen. For produktionen af for eksempel plast viser de bagvedliggende kasser, at produktionen af plast er bygget op af en lang række processer. For plast vil nogen af disse være:
De resterende processer er bygget op på samme måde. For en grundigere beskrivelse af de enkelte materialer henvises til relevante afsnit vist i tabel 10.2. Tabel 10.2
Forbruget af materialer ved produktion af stol er vist i tabel 10.3. Tabel 10.3
10.2.2.2 Produktionsfasen Møbelproducenten fremstiller og sælger møbler til kontraktmarkedet herunder skoler, institutioner, kontorer, kantiner og konferencecentrer både i Danmark og til eksport. I 1997 omsatte virksomheden for 80. mio. kr og beskæftigede ca. 106 medarbejdere på to fabrikker. Virksomheden har indført formaliseret miljø- og kvalitetsledelse uden at være certificeret efter miljøledelse- og kvalitetsstandarderne ISO 14001/9001. Energianalyser gennemføres med mellemrum. Der udarbejdes løbende "grønne regnskaber". Produktudviklingen tager udgangspunkt i virksomhedens produktorienterede miljø- og kvalitetspolitik, hvor bedst mulig anvendelse af menneskelige og materalemæssige ressourcer herunder sundhed og ergonomi spiller en afgørende rolle. I virksomhedseksemplet indkøbes råvarer og hjælpematerialer fra forskellige leverandører. Indkøbte træmaterialer kommer fra danske leverandører herunder faconspænd til stole, spånplader og finér til borde. Stålrør og stålplader indkøbes fra europæisk leverandør. Plastkomponenter og øvrige hjælpematerialer som lim, lak og epoxypulver m.m. indkøbes fra dansk leverandør, hvor flere råvarer kan være fremstillet i andre europæiske lande. På fabrikken bearbejdes metalmaterialer ved hjælp af både traditionel- og computerstyret teknologi. Fra metalforarbejdning affedtes stålstellet i et jernfosfateringsanlæg med efterfølgende tørring og automatisk påføring af pulverepoxy. Afhærdede stålstel tranporteres til lager og montageafdeling. Indkøbte faconspændte emner til sæde og ryg overfladebehandles med lak i sprøjteboks inkl. mellemslibning. Afhærdede stålstel og faconspændte emner tranporteres til lager og montage, hvor stolen samles og transporteres til kunde Produktionsfasen er illustreret i figur 10.4. Figur 10.4 Se
her! Hovedparten af datagrundlaget benyttet til denne fase stammer fra dataindsamlinger og målinger foretaget hos producent i 1996 og bearbejdet af Teknologisk Institut, Træteknik i samarbejde med Instituttet for Produktudvikling, IPU. Data vedrørende emissioner fra overfladebehandling stammer fra udleverede leverandørbrugsanvisninger. Tabel 10.4 Se her! På baggrund af ovenstående tabel 10.4 er den primære materialefordelingen af stolen som følger:
Ifølge informationer fra producenten bliver der i forbindelse med produktionen ikke produceret nævneværdige mængder af træ-, plastaffald eller affald fra overfladebehandlingen af stoledelene. Derfor er disse ikke opgjorte for denne fase. Ved lakerings- og maleprocesserne er 100% af emissionerne tilskrevet denne fase. Ved lakering af træ er miljøpåvirkningerne dels beregnet på baggrund af informationer fra producenten og dels på baggrund af indholdsstoffer indhentet via sikkerhedsdatablade fra producenterne af lak. Emissioner forbundet med overfladebehandling med epoxypulver er ikke inkluderet i opgørelsen. Da indholdet af mærkningspligtige farlige stoffer som regel er angivet i intervaller, er der i dette arbejde valgt at anføre de maksimale værdier. Dette medfører uundgåeligt, at indholdet af stoffer ofte vil overstige 100%, men denne fejl vurderes at være i overensstemmelse med forsigtighedsprincippet, hvor stofferne vurderes efter et "worst-case"-scenarie. På baggrund af ovenstående er emissionen af farlige stoffer fra overfladebehandlingsprocesserne opstillet i nedenstående tabel, idet det antages, at samtlige nævnte stoffer udledes til delmiljøet luft. Tabel 10.5
Følgende affaldsmængder pr. funktionel enhed er opgjort: 10.2.2.3 Brugsfasen Ved almindelig brug af stolen antages det, at stolen gøres rent med varmt vand. Ligeledes er det totale forbrug af vand gennem hele brugsfasen til aftørring sat til 100 liter. Der bruges alm. vandværksvand tappet ved 10° C og opvarmet til 40° C. Vandet er opvarmet ved brug af naturgas. Ud over den daglige/ugentlige rengøring er det også oplyst, at man kan regne med at fodens dubsko skal udskiftes én gang under livsforløbet. Dette medfører, at brugsfasen tilskrives 55 g PA til ekstra dubsko. 10.2.2.4 Bortskaffelsesfasen Når stolen bortskaffes om 10 år, forudsættes, at stolen demonteres således, at trædelen forbrændes med energiindvinding, dvs. produktion af fjernvarme. Denne producerede energi vil således substituere energi produceret ved afbrænding af fossile brændsler i et almindeligt oliefyr. Det antages, at 50% af stålet sendes til genbrug og derfor vil kunne substituere brugen af primært stål. De resterende 50% ryger med trædelen til forbrænding, hvor det ender som terminalt affald sammen med slaggen. I de alternative modelleringer vil en forøgelse af genbrugsandelen blive vurderet. Demontage at stol er ikke inkluderet. Grundet stolens enkle design vurderes en demontage ikke at være af nogen betydning for den samlede vurdering. 10.2.2.5 Transportfasen I livsforløbet er der en lang række transportfaser. Nogle af disse er:
Disse enkelte transportled vises samlet i transportfasen for at kunne vurdere
transportens betydning for stolens miljøprofil. De fastsatte transportafstande er vist i tabel 10.6. Tabel 10.6
10.3 Opgørelse Opgørelse af materialeflow er vist i figur 10.5 og er baseret på produktinformationer fra producent og baseret på ovenstående afgrænsning. Figur 10.5 Se her! Opgørelsen for transportfasen er vist i tabel 10.6 under afgrænsning. 10.3.1 Præsentation af datakilder og deres repræsentativitet Nedenstående tabel præsenterer de i modelleringen benyttede data og deres repræsentativitet for det egentlige produktsystem. Tabel 10.7
10.3.2 Beregnede opgørelser På baggrund af afgrænsningen er opgørelsen for det totale livsforløb vist i figur 10.6. Figur 10.6 Se her! 10.4 Vurdering 10.4.1 Beregnede energiforbrug Det beregnede energiforbrug er beregnet som primær energi. Med primær energi ses der ikke kun på det energiforbrug, der for eksempel kan måles ved den enkelte maskine, men der tages også hensyn til ledningstab, nyttevirkningsgrad ved energifremstilling og energiforbruget ved udvinding og forarbejdning af energiressourcer. Til produktion af 1 kg kul bruges ca. 600 g til selve udvindingen. Hvis man ligeledes regner med en nyttevirkningsgrad på kulkraftværket på 75% og et ledningstab på 10%, kan man groft sagt sige, at 1 kWh forbrugt strøm fra ledningsnettet svarer til 2 kWh primær energi ~ 7,2 MJ primær energi. Ved beregning af energiforbrug fokuseres på to typer af energi: Primær energi, materiale og Primær energi, proces. Hvor primær energi, proces svarer til det energiforbrug til produktionsprocesser og transportprocesser, viser primær energi, materiale den energi, der er bundet i selve materialet, som vil kunne udnyttes ved forbrænding på et affaldsforbrændningsanlæg. Figur 10.7 Se her! Af figur 10.7, der viser de primære energiforbrug opdelt på de forskellige faser, ses det ikke overraskende, at de største energiforbrug er knyttet til materialefasen. Her er det især produktionen af stål, der står for langt den overvejende del af forbruget (ca. 90%). Det primære energiforbrug bundet i materialer stammer næsten udelukkende fra trækomponenterne. Energiforbruget i produktionsfasen stammer hovedsageligt fra overfladebehandlingen af metaldelene. Det reelle samlede energiforbrug i denne fase er egentligt en del større, men grundet godskrivningen af stålfraktionen, der sendes til genbrug, godskrives ca. 30 MJ primær energi i denne fase. Grundet usikkerheder er det ikke muligt at differentiere mellem energiforbruget i brugsfasen og transportfasen, men hvor transportfasen udelukkende bruger energi til forbrænding i dieselmotorer (procesenergi), stammer energiforbruget i brugsfasen både fra dubskoene (materialeenergi) og opvarmning af vand i naturgasfyr (procesenergi). Det negative energiforbrug i bortskaffelsesfasen stammer fra godskrivning af omsmeltet stål, der kan genbruges i andre produktsystemer og derved reducere brugen af primære materialer og forbrændingen af træ- og plastdelene, der gennem genvinding af den producerede varme kan substituere naturgas i almindelige fyr placeret i danske ejendomme, der ikke er tilknyttet fjernvarmeanlæg. I denne modellering er det forudsat, at 50% af metalkomponenterne i stolen genbruges. Altså ender 3,2 kg af stålet i terminalt deponi. Hvis alt stålet kunne genbruges, ville man kunne godskrive ca. 90 MJ primær energi yderligere ved substitution af primære ressourcer. 10.4.2 Normalisering Ved normaliseringen vurderes de miljømæssige bidrag i forhold til, hvad en gennemsnitsborger udleder eller forbruger i løbet af et år. Resultatet bliver derfor opgjort i personækvivalenter (PE), hvor 1 PE svarer til gennemsnitsbelastning pr. borger pr. år. Tallene i de følgende figurer er opgjort som milliPE (mPE), hvor 1 mPE svarer til 0,001 PE. Da de normaliserede figurer udelukkende viser miljøpåvirkningernes størrelse i forhold til "baggrundsbelastningen", kan normaliseringen ikke bruges til at vise, hvilke effekter der er mest væsentlige. Derimod kan de bruges til at illustrere produktets miljømæssige performance i forhold til denne "baggrundsbelastning". I den nedenstående gennemgang vil de specifikke grafer ikke blive underlagt en gennemgribende analyse, da denne er valgt foretaget i sammenhæng med præsentationen af de vægtede bidrag/forbrug, der præsenteres i det efterfølgende afsnit. I figur 10.8, der viser de normaliserede potentielle bidrag til de ydre miljøeffekter, ses det, at det største enkeltbidrag kommer fra produktionen af farligt affald fra produktionsfasen. Hvis man ser bort fra det farlige affald, er det også materialefasen, der dominerer disse undtagen bidrag til fotokemisk ozon samt persistent toksicitet samt slagge og aske. De store bidrag til fotokemisk ozon og persistent toksicitet stammer begge fra produktionsfasen, hvor produktionen af slagge og aske stammer fra bortskaffelsesfasen. Selv om figur 10.8 viser et relativt stort bidrag til produktionen af farligt affald, repræsenterer dette kun et bidrag, der svarer til ca. 6 mPE, hvilket kan oversættes til 6 ? af en gennemsnitsborgers årlige bidrag. Som nævnt tidligere vil væsentligheden af dette bidrag blive diskuteret i vægtningen. Figur 10.8
I figur 10.9 er forbruget af ressourcer i produktsystemet blevet relateret til en gennemsnitsborgers årlige forbrug. Her ses det ikke overraskende, at det igen er materialefasen, der er den mest belastende fase. Dette skyldes, at det som regel er her, at det meste af selve ressourceforbruget foregår, samt at disse processer som regel også er de mest energitunge og dermed medfører store forbrug af energiressourcerne: kul, olie og gas. Figuren viser også, at produktsystemet, ved at gøre de brugte materialer tilgængelige for andre produkter (genbrug), opnår en samlet besparelse af ressourcerne. Hovedtanken bag dette er, at man ved sørge for korrekt bortskaffelse af materialer o.a. leverer de materialer tilbage i samme stand, som man modtog dem i. For produkter samt materialer, som sendes til forbrænding med indvinding af den frigivne energi, kan denne udnyttes til almindelig opvarmning, hvorved kan spares et forbrug af fossile brændsler til opvarmning. Figur 10.9
10.4.3 Vægtning I det følgende vil de vægtede miljøprofiler for henholdsvis ressourceforbruget og miljøeffekterne blive gennemgået. For en beskrivelse af disse effekter, og hvorledes de beregnes og fortolkes, henvises til afsnit 3. Figur 10.10
Den samlede miljøprofil for de vægtede miljøeffektpotentialer viser, at den mest væsentlige miljøeffekt vurderes at være produktionen af farligt affald. Fra materialefasen stammer denne fra produktionen af stål, der også er den største bidragsyder til de samlede effekter i denne fase. I profilen ses det også, at bidragene fra brugsfasen og transportfasen er så små, at de ikke kan ses af profilen. At disse to faser ikke viser nogen bidrag, er altså ikke ensbetydende med, at der ikke er nogen miljøpåvirkning blot, at bidragene er så små, at de ikke fremtræder. Som tilfældet var med det primære energiforbrug, har bortskaffelsesfasen negative bidrag til de fleste miljøeffekter. Dette gælder dog ikke for produktionen af slagge og aske, der stammer fra forbrændingen af plast, træ og stål. Figur 10.11
Som for energiforbruget og miljøeffekterne ses af figur 10.11, der viser de vægtede ressourceforbrug for det samlede produktsystem, at det er materialefasen, der karakteriserer ressourceforbrugene. Her er det især forbruget af jern og mangan til produktionen af stål, der dominerer. Tilsvarende ses negative forbrug af begge disse ressourcer ved godskrivningen af stål fra produktionen af affald i produktionsfasen og bortskaffelsesfasen. Forbruget af stenkul i materialefasen knytter sig udelukkende til produktionen af energi, hvorimod forbruget af naturgas og råolie for ca. 3-4% vedkommende knytter sig til materialer (plast). Forbruget af naturgas i produktionsfasen og brugsfasen stammer begge fra produktionen af termisk energi (varme), hvor forbruget af råolie i transportfasen udelukkende stammer fra dieselolie forbrændt i lastbil. De negative forbrug af energiressourcer (naturgas, råolie og stenkul) i bortskaffelsesfasen stammer alle fra godskrivningen af energiforbrug ved forbrænding af træ og plast samt godskrivning af stål. 10.4.4 Delkonklusioner Det væsentligste forbrug af materialer stammer fra produktionen af stål, hvor det er valgt at bruge 90% primære materialer. En reduktion af dette forbrug ville derfor kræve, at der findes alternative materialer til at udfylde stålets funktioner. Alternativt må det sikres, at stålkomponenterne efter brug kan demonteres og sendes til genbrug. Ansvaret for korrekt bortskaffelse kan derefter overlades til genanvendelsesindustrien, men en dialog med de enkelte producenter af møbler eller branchen vil kunne sikre, at bortskaffelsesvejene optimeres således, at de ikke fornybare ressourcer sikres en længere forsyningshorisont. Ud over dette kan man ved demontering, sortering og genbrug undgå at betale eventuelle affaldsafgifter, der ikke forventes at blive reduceret i den nærmeste fremtid. Som med ressourceforbrugene er de største energiforbrug knyttet til stål. Igen henvises til demontering af det udtjente produkt. Med hensyn til produktionsfasen er det især overfladebehandlingen af metaldelene, der dominerer profilen. Rent toksikologisk ser kemikalieforbruget i produktionsfasen ud til at influere på den opstillede miljøprofil. I produktionsfasen er der en ikke uvæsentlig produktion af farligt affald fra overfladebehandlingen af ståldelene, som producenten kunne rette sit fokus mod. 10.5 Alternative modelleringer Ovenstående modellering af livsforløbet for stolen, fremover kaldet referenceproduktet, medfører, at man kan opstille nogle relevante alternativer, hvor effekten af ændringer i livsforløbet i forhold til referenceproduktet kan synliggøres gennem simuleringer. I det efterfølgende vil følgende simuleringer blive gennemført og sammenlignet med referencen:
10.5.1 Renere teknologiløsninger i produktionsfasen Efterfølgende den indledende dataindsamling har stoleproducenten indført en renere teknologiløsning i processen "Overfladebehandling af ståldele". Resultaterne af denne investering er vist i tabel 10.8. I eksemplet er forbruget af elektricitet pr. emne forøget med 10%. Resten af ændringerne er negative. Tabel 10.8
Hvis man udelukkende sammenligner det primære energiforbrug ved overfladebehandling, viser figur 10.11, at man ved indførelse af den pågældende renere teknologi løsning opnår en samlet besparelse på ca. 10 MJ primær energi. Hvis man sætter prisen på 1 kWh til 1,7 DKK (Hillerød kommune, 1999), vil de 10 MJ primær energi svare til en omtrentlig besparelse på ca. 2,40 kr. pr. stol (se omregningsfaktorer afsnit 9.4.1). Det forudsættes, at de 10 MJ kan bespares som elektricitet. Yderligere eksempler på lønsomhed af renere teknologiinvesteringer er kortlagt i projekt om "Indsatslister, Rapport om træ- og møbelbranchen – praktisk anvendelse af renere teknologi, miljøledelse" (Træets Arbejdsgiverforening, 1997). Figur 10.12
10.5.2 Varierende levetider For at illustrere effekterne ved ændrede levetider, er der i figur 10.13 gennemført modelleringer for levetider på henholdsvis 5, 10 og 20 år, hvor de 10 år svarer til vores referenceprodukt. De opstillede profiler i figur 10.13 viser ikke overraskende, at ved en halvering af levetiden fordobler vores belastning pr. produkt. Argumentationen for dette skal findes i vores funktionelle enhed, der definerer stolens ydelse til at være 10 år. Hvis en stol har en levetid på 5 år, skal der altså bruges to stole for at opfylde denne ydelse. Ligeledes skal der kun bruges ½ stol, hvis levetiden fordobles i forhold til referencen. Ændring af levetiden for stolen vil ikke influere på brugefasen. Dette skyldes, at selve vurderingens objekt er defineret at være brugen af en stol i 10 år. Derfor vil forbruget af varmt vand til rengøring og forbruget af dubsko forblive uændret. Denne udvikling vil være identisk for ressourceforbrugene, hvorfor disse ikke vises. Figur 10.13
10.5.3 Alternative bortskaffelsesveje For referenceproduktet er det antaget, at 50% af stålet genbruges efter endt brug. Dette er dog ikke et særligt realistisk scenarie. Derfor er der i figur 10.14 vist en sammenligning af det originale scenarie i forhold til et nyt scenarie, hvor 100% af stålet fra stolen genbruges. Figur 10.14
Miljøprofilen for de vægtede miljøeffektpotentialer i bortskaffelsesfasen for de to alternative bortskaffelsesscenarier viser, at samtlige negative bidrag (besparelser) bliver væsentligt forøget. Produktionen af volumenaffald er den eneste faktor, der bliver forøget. Dette skyldes den forøgede produktion af genbrugsstål, hvor der produceres en del slagge og aske. De to mest interessante ændringer i profilen fra 50% genbrug af stål til 100% genbrug af stål er bidragene til drivhuseffekt, økotoksicitet, persistent toksicitet og produktionen af slagge og aske. Men hvor de negative bidrag til drivhuseffekt og økotoksicitet bliver fordoblet, er det negative bidrag til persistent toksicitet ca. 75%. Ud over disse væsentlige forbedringer er også produktionen af slagge og aske blevet reduceret i et sådant omfang, at den ikke længere er interessant i den samlede profil. 10.5.4 Substitution af bøg med alternativ træart Som alternativt træmateriale til produktionen af faconspændte finerede træplader bliver der i Sverige i stort omfang brugt birk (Træteknik, 1999). Forskellen mellem de to materialer i produktsystemet vil hovedsageligt komme til udtryk på baggrund af forskelle i densiteten og brændværdien. Ved at sammenligne disse (se tabel 10.9) ses det dog, at den umiddelbare forskel ligger i densiteten og ikke i brændværdien. Tabel 10.9
Forskellen i densiteter mellem de to træarter, der kan beregnes til ca. 10%, vil få indflydelse på følgende faser i livsforløbet,:
Da transporten af trævarer udgør en meget lille del af den samlede transportfase, vil denne sammenligning kun fokusere på selve materialefasen. Forbruget af træ i stolen svarer til 1,0077 kg faconspændt plade. Dette svarer til, at pladen indeholder 0,0017 m3 bøg. Da birks massefylde er 10% lavere end den for bøgetræ, vil en faconspændt plade med samme rumfang veje 0,89 kg. Tabel 10.10
Tabel 10.10 viser, at vi ved brug af en alternativ trætype (birk) i forhold til bøgetræ vil kunne reducere forbruget af procesenergi fra 0,14 MJ til 0,13 MJ pr. stol. Ligeledes vil energiindeholdet i materialet blive reduceret fra 21,5 til 19 MJ. I forhold til resten af livsforløbet vurderes det derfor ikke, at en udskiftning af træsorten vil kunne forbedre miljøprofilen i nogen væsentlig grad. 10.5.5 Substitution af syrehærdende lak med vandbaseret lak Ved substitutuion af syrehærdende lak med en vandbaseret lak opnås en væsentlig reduktion af emissioner fra selve processen, idet det antages, at alle emissioner kan tilskrives denne proces. Hermed menes, at lakken er færdig med at afdampe, når den forlader virksomheden. I tabel 10.11 er vist de mærkningspligtige stoffer fremskaffet gennem produktsikkerhedsdatablade, leveret af lakproducenten. Tabel 10.11
Ved at indføre ovenstående værdier i LCV-modellen kan miljøprofilen for lakeringsprocessen af trædelene hos stoleproducenten beregnes og illustreres som vist i figur 10.15. Det skal bemærkes, at sammenligningen udelukkende er baseret på en sammenligning af emissionerne ved brug af 1 kg overfladebehandling, hvad enten der er tale om en syrehærdende lak eller en vandbaseret lak. Figur 10.15
En forudsætning for denne simulering er, at produktionsfasen for den vandbaserede lak er identisk med produktionsfasen for den syrehærdende lak. Dette underbygges af enhedsprocesdata fra producenten af lak, der er baseret på gennemsnitsdata fra hele produktionen – både produktion af syrehærdende og vandbaseret lak. Konklusionen er altså, at selv om en overgang fra syrehærdende lak til vandbaseret lak ikke vil have den store effekt for den samlede miljøprofil, vil belastningen fra den enkelte proces blive væsentligt forbedret. Ud over dette vil en reduktion af udledningen af VOC’ere i produktionsfasen være med til at opfylde branchens frivillige reduktionsaftale omtalt i afsnit 7. 10.5. 6 Delkonklusion Hvis man sammenligner de tre simuleringer gennemgået i det ovenstående (indførelse af renere teknologi i produktionen, ændring af levetid og ændring af bortskaffelsesveje), kan det klart konkluderes, at de største forbedringer vil kunne blive opnået ved en forøgelse af levetiden. Da stålet er langt den mest belastende faktor, vil det være muligt at opnå væsentlige miljømæssige forbedringer ved blot at udskifte sæde og ryg samt de plastdele, der måtte blive slidt. En anden ikke uvæsentlig faktor er behandlingen af stolen efter endt brug. Her har simuleringerne vist, at genbrug af metaldelene er meget vigtigt for stolens profil. Bortset fra at kunne reducere det samlede forbrug af ressourcer, er det også muligt at reducere bidraget til de potentielle miljøeffekter. Med hensyn til selve produktionen af stolen er det meget vigtigt ikke at nedtone denne fase. Selv om den ikke ser ud af meget i den samlede profil, er denne fase langt fra uvæsentlig. Bortset fra mulige påvirkninger af arbejdsmiljøet, fra påføring af lak og maling og svejseprocesserne, er der også den rent holdningsmæssige, idet man ikke kan forvente, at en virksomhed, der er ligeglad med sit eget nærmiljø, vil have den store interesse i at tage hensyn til de andre faser i produktets livsforløb. En anden grund til, hvorfor produktionen er en væsentlig fase, er, at det ofte er her, virksomheden har nemmest ved at foretage forbedringer. Det er også her, at virksomheden gennem disponeringer i fx design, produktudvikling, indkøb, transport o. a. har mulighed for at disponere mange af produktets miljømæssige egenskaber under hele livsforløbet. For yderligere ideer til indførelse af renere teknologiløsninger henvises der til: "Energibesparelser og succeshistorier i træindustrien", Træets Arbejdsgiverforening og Energistyrelsen, 1998 "Indsatslister, Rapport om "Træ- og møbelbranchen – praktisk anvendelse af renere teknologi/miljøledelse" ", Træets Arbejdsgiverforening, Teknologisk Institut, COWI, MTC, 1997 "Reduktion af energiforbrug til udsugning i træindustrien – gennem demonstration af tilpasset punktudsug" Teknologisk Institut, Energistyrelsen, 1998 11. Vindue11.1 Formål 11.1 Formål Formålet med denne vurdering er at vise, hvorledes miljøprofilerne for et vindue kan bruges til at påpege, hvor i vinduets livsforløb eventuelle miljømæssige forbedringspotentialer er placeret. Udover at se på hele livsforløbet vil det også være muligt at fremhæve, hvilke komponenter/materialer eller faser i vinduets livsforløb der er behæftet med de største miljømæssige belastninger. Vurderingen er også målrettet mod branchen med det formål at illustrere mulighederne ved aktivt at udnytte den produktorienterede miljøtankegang fx input til et miljøledelsessystem og i særdeleshed livscyklusvurderinger i det daglige arbejde for eksempel til dokumentation af produkternes miljømæssige egenskaber ved udarbejdelse af kundeinformation (miljøvaredeklarationer) eller op mod kriterier i miljømærkeordninger. Målgruppen for denne vurdering er producenter og andre interessenter i blandt danske producenter af træbyggevarer. 11.2 Afgrænsning 11.2.1 Vurderingens objekt For det specifikke produkt kan nævnes, at det overholder 5. udgave af VSO`s Tekniske Bestemmelser, oktober 1999 og underlagt kontrolordningen DVC, Dansk Vindues Certificering. Yderligere er vinduet produktcertificeret efter reglerne i Dansk Indeklima Mærkning, og imprægneringsvæsken er godkendt af Nordisk Træbeskyttelseråd, NTR og opfylder kravene i den europæiske norm EN 351-P5. For en nærmere beskrivelse af NTR henvises til kapitel 6. Produktdata: På baggrund af ovenstående kan følgende funktionelle enhed defineres: Tabel 11.1
11.2.2 Afgrænsning af livsforløbet En simpel illustration af livsforløbet er vist i figur 11.1. Figur 11.1
11.2.2.1 Materialefasen I materialefasen er følgende materialer inkluderet:
Figur 11.2 Se her! Figur 11.2 viser de enhedsprocesser, der er inkluderet i materialefasen. For produktionen af for eksempel plast viser de bagvedliggende kasser, at produktionen af plast er bygget op af en lang række processer. For plast vil nogen af disse være:
De resterende processer er bygget op på samme måde. For produktionen og forarbejdning af træbaserede råvarer, lim, maling og VAC-væske henvises til kapitel 4 og 6, der beskriver enhedsprocesserne. For produktionen af glas (100% primær), stål og plast henvises til den eksisterende database i UMIP PC-værktøjet (Miljøstyrelsen, 1997a). Produktionen af EPDM er ikke inkluderet i vurderingen grundet datamangel. Erfaringsmæssigt vil dette ikke påvirke det endelige resultat. Forbruget af materialer ved produktion af vinduet er vist i tabel 11.2. Tabel 11.2
11.2.2.2 Produktionsfasen Vinduesproducenten er en ordreproducerende virksomhed, der fremstiller individuelle vinduer og døre af høj håndværksmæssig kvalitet både til det danske marked og til eksport. Virksomheden omsætter for 40 mio. kr. og beskæftiger ca. 75 ansatte på én fabrik.
Virksomheden har ikke indført et formaliseret miljø- og kvalitetsledelsessystem, men er på kvalitetsområdet medlem af Vinduesproducenternes SamarbejdsOrganisation. Virksomheden er underlagt kontrolordningen DVC, Dansk Vindues Certificering, en uvildig kontrolordning, som foretager uanmeldt kontrol af produkt og produktionssystem.
På miljøområdet arbejdes der efter en produktorienteret miljøpolitik. Der indkøbes FSC-certificeret råtræ (se ordliste), og vinduerne er indeklimamærkede efter reglerne i Dansk Indeklima Mærkning. Der lægges stor vægt på det menneskelige element i produktionsprocessen.
Imprægneringsvæsken er godkendt af NTR (Nordisk Træbeskyttelsesråd) og opfylder kravene i den europæiske norm EN 351-P5 (tidligere Dansk Standard DS 2122 Klasse B).
Produkterne er ikke mærket i henhold til det nordiske miljømærke "Svanen". For yderligere informationer vedr. miljømærkekriterierne for vinduer henvises til kriteriedokumentet: "Ecolabelling for windows", ref. 33. I virksomhedseksemplet er indkøbt råvarer og hjælpematerialer fra forskellige leverandører. Indkøbte træmaterialer kommer fra svensk og sibirisk leverandør. Beslag, plastlister og isoleringsruder kommer fra danske grossister, men er produceret fra forskellige europæiske leverandører. Termoruder leveres med en u-værdi ned til 1,1. Lim, maling og imprægneringsvæske indkøbes fra dansk leverandør, hvor flere råvarer kan være fremstillet i andre europæiske lande. På fabrikken bearbejdes træmaterialer ved hjælp af traditionel teknologi. Vinduerne grundimprægneres før overfladebehandling med vandfortyndbar grunder og topbehandling i egen overfladebehandlingsafdeling. Emissioner fra overfladebehandling tilskrives 100% denne fase. Afhærdede vinduer transporteres til beslåning og montage af isoleringsrude med efterfølgende forsendelse direkte til kunde. Produktionsfasen er illustreret i figur 11.3. Figur 11.3 Se
her! Hele datagrundlaget til miljøvurdering for denne fase stammer fra dataindsamlinger og målinger foretaget hos producenten i 1999 og bearbejdet af Teknologisk Institut, Træteknik. Ifølge producenten har virksomheden et forbrug af elektricitet og naturgas på hhv. 20,23 kWh og 3,24 kg pr. vindue. Komponentlisten for vinduet er vist i tabel 11.3. Tabel 11.3
På baggrund af ovenstående tabel er fordelingen af de vigtigste materialer i vinduet som følger:
Ved overfladebehandlingsprocesserne er emissionerne tilskrevet denne fase100%. Ved overfladebehandling af træ er miljøpåvirkningerne dels beregnet på baggrund af informationer fra producenten (se relevante enhedsprocesdatablade i kapitel 6) og dels på baggrund af indholdsstoffer indhentet via sikkerhedsdatablade fra producenterne af VAC-væske og maling. Da indholdet af mærkningspligtige farlige stoffer som regel er angivet i intervaller, er der i dette arbejde valgt at anføre de maksimale værdier. Dette medfører uundgåeligt, at indholdet af stoffer ofte vil overstige 100%, men denne fejl vurderes at være i overensstemmelse med forsigtighedsprincippet, hvor stofferne vurderes efter et "worst-case"-scenarie. På baggrund af ovenstående er emissionen af farlige stoffer fra overfladebehandlingsprocesserne opstillet i nedenstående tabel idet det antages, at samtlige nævnte stoffer udledes til delmiljøet luft. Tabel 11.4
Ifølge informationer fra producenten bliver der i forbindelse med produktionen ikke produceret nævneværdige mængder af glas-, metal- eller plastaffald eller affald fra overfladebehandlingen. Derfor er disse ikke opgjort for denne fase. Produktionen af træaffald er beregnet at være 15,61 kg TS, der bliver solgt som brænde. Pr. vindue bliver der yderligere produceret 0,0047 kg maleraffald, der antages at blive behandlet som uspecificeret kemikalieaffald. 11.2.2.3 Brugsfasen Det er oplyst fra producenten, at rudens levetid svarer til ca. 30 år, hvorfor der ikke foretages nogen udskiftning af ruden. Ved brug af vinduet er almindelig rengøring ikke inkluderet. For vedligehold af trædelen antages det at vinduet males med samme type og mængde maling som i produktionsfasen. Ifølge brochure fra producent skal vinduet males hvert 5. til 8. år. I den efterfølgende vurdering antages det derfor, at vinduet males hvert 5. år, svarende til et samlet forbrug på 2,4 kg maling i 30 år (i alt 5 behandlinger, da vinduet ikke males i det 30. år). Emissionerne fra overfladebehandling ifølge leverandørbrugsanvisningen for malingen er vist i tabel 11.5. Tabel 11.5
Der er ingen informationer vedrørende varmetab fra vinduet under brug. Derfor er dette ikke inkluderet i denne vurdering. Varmetabet gennem vinduet i brugsfasen vil erfaringsmæssigt have stor betydning for den samlede miljøprofil, hvis det medregnes. I den efterfølgende vurdering af alternativer vil betydningen af varmetabet blive vurderet. Vinduets fornemste funktioner er at skaffe lys og luft i bygningen og holde udeklimaets uheldige påvirkninger ude. Vinduet bidrager dermed på mange måder til indeklimaet i bygningen. Disse aspekter – sammen med øvrige arkitektoniske krav - er allerede operationaliseret i normal praksis for bygningsprojektering. Der er derfor ikke umiddelbart grund til at operationalisere dem i en LCA-sammenhæng. Vinduer kan desuden indeklimamærkes efter kravene i Dansk Indeklima Mærkning. En stor del af de dansk-producerede vinduer er eller bliver indeklimamærket i løbet af kort tid. Indeklimamærket gives til produkter, som har en dokumenteret emissionsprofil til indeklimaet og overholder et krav til, hvor lang tid, efter at produktet er installeret i bygningen, afgasningen må foregå. Vinduer mærkes med tidsværdier på mellem 10 og 20 døgn. I praksis vil det sige, at afgasningen er nede under kravene i løbet af byggeperioden og vil ikke blive til gene for brugere af bygningen. Figur 11.4 viser indeklimamærkningens logo, som producenterne med mærkningstilladelse har ret til at mærke deres produkter med. Figur 11.4
11.2.2.4 Bortskaffelsesfasen Når vinduet bortskaffes efter 30 år, forudsættes det, at vinduet demonteres således, at træ- og gummidelene forbrændes med energigenvinding, dvs. produktion af fjernvarme. Denne producerede energi vil således substituere energi produceret ved afbrænding af fossile brændsler i et almindeligt oliefyr. Det antages, at 100% af stålet sendes til genbrug og derfor vil kunne substituere brugen af primært stål. Ydermere antages det, at 100% af glasset sendes til genvinding. Med hensyn til omsmeltning af glas og stål antages der et tab på 10% for begge materialer. Demontage af vinduet er ikke inkluderet. 11.2.2.5 Transportfasen I livsforløbet er der en lang række transportfaser. Nogle af disse er:
Disse enkelte transportled vises samlet i transportfasen for at kunne vurdere transportens betydning for vinduets miljøprofil. De antagede transportafstande er vist i tabel 11.6. Tabel 11.6
11.3 Opgørelse Opgørelsen er baseret på produktinformationer leveret af producent. Figur 11.5 viser de opgjorte materialeflow for vinduet i hele produktets livsforløb. Figur 11.5 Se
her! Opgørelsen for transportfasen er vist i tabel 11.6 under afgrænsningen i afsnit 11.2.2.5. 11.3.1 Præsentation af datakilder og deres repræsentativitet Nedenstående tabel præsenterer de i modelleringen benyttede data og deres repræsentativitet for det egentlige produktsystem. Tabel 11.7
1 : Dette tal har ingen umiddelbar effekt på resultatet, og den eventuelle fejl ved at inkludere den er derfor minimal.11.3.2 Beregnede opgørelser Efter modellering i PC-værktøj kan de terminerede opgørelser for det totale livsforløb vises i figur 11.6. Figur 11.6 Se her! 11.4 Vurdering 11.4.1 Beregnede energiforbrug Det beregnede energiforbrug er beregnet som primær energi. Med primær energi ses der ikke kun på det energiforbrug, der for eksempel kan måles ved den enkelte maskine, men der tages også hensyn til ledningstab, nyttevirkningsgrad ved energifremstilling og energiforbruget ved udvinding og forarbejdning af energiressourcer. Til produktion af 1 kg kul bruges ca. 600 g til selve udvindingen. Hvis man ligeledes regner med en nyttevirkningsgrad på kulkraftværket på 75% og et ledningstab på 10%, kan man groft sagt sige, at 1 kWh forbrugt strøm fra ledningsnettet svarer til 2 kWh primær energi ~ 7,2 MJ primær energi. Ved beregning af energiforbrug fokuseres på to typer af energi: Primær energi, materiale og Primær energi, proces. Hvor primær energi proces svarer til det energiforbrug til produktionsprocesser og transportprocesser, viser primær energi, materiale den energi, der er bundet i selve materialet, som vil kunne udnyttes ved forbrænding på et affaldsforbrændingsanlæg. Figur 11.7 viser de primære energiforbrug opdelt på de forskellige faser. Figur 11.7 Se
her! Figur 11.7 viser, at de største procesenergiforbrug er knyttet til materiale- og produktionsfasen. I grafen ser det ud til, at produktionsfasen hos virksomheden har det største energiforbrug, men da forskellen mellem materialefasen og produktionsfasen er så lille, er det ikke muligt entydigt at konkludere dette. Grundet afgrænsningen er der ingen data for energitab gennem vinduet i brugsfasen. Det lille energiforbrug, der ses på grafen, stammer derfor udelukkende fra produktion af maling. Den energiproduktion, der ses i bortskaffelsesfasen, stammer fra godskrivning af omsmeltet stål og glas samt forbrændingen af træ og gummi. Omsmeltet stål og glas kan genbruges i andre produktsystemer og derved reducere brugen af primære materialer, mens forbrænding af træ og gummi kan substituere fossile brændsler i fjernvarmeanlæg. I transportfasen stammer energiforbruget udelukkende fra forbruget af diesel til lastbil og skib. Materialeenergien i materialefasen stammer fra den energi, der er bundet i træet, og som frigøres i produktionsfasen og bortskaffelsesfasen. Ud over at have et rimeligt energiforbrug karakteriseres produktionsfasen også ved at have en rimeligt stor produktion af materialebunden energi. Dette stammer fra affaldstræet, der sælges som brænde til andre virksomheder, der dermed kan reducere deres forbrug af fossile brændsler. 11.4.2 Normalisering Ved normaliseringen vurderes de miljømæssige bidrag i forhold til, hvad en gennemsnitsborger udleder eller forbruger i løbet af et år. Resultatet opgøres derfor i personækvivalenter (PE), hvor 1 PE svarer til gennemsnitsbelastning pr. borger pr. år. Tallene i de følgende figurer er opgjort som milliPE (mPE), hvor 1 mPE svarer til 0,001 PE. Da de normaliserede figurer udelukkende viser miljøpåvirkningernes størrelse i forhold til "baggrundsbelastningen", kan normaliseringen ikke bruges til at vise, hvilke effekter der er mest væsentlige. Derimod kan de bruges til at illustrere produktets miljømæssige performance i forhold til denne "baggrundsbelastning". I den nedenstående gennemgang vil de specifikke grafer ikke blive underlagt en gennemgribende analyse, da denne er valgt foretaget i sammenhæng med præsentationen af de vægtede bidrag/forbrug, der præsenteres i det efterfølgende afsnit. Figur 11.8 viser de normaliserede potentielle bidrag til de ydre miljøeffekter. Den største enkeltemission kommer fra produktionsfasens bidrag til persistent toksicitet. Denne udledning stammer næsten udelukkende fra den antagede emission af naphta fra overfladebehandling med VAC-væske. Ser man bort fra VAC-væsken, er der også betydelige bidrag til fotokemisk ozondannelse og humantoksicitet knyttet til vedligehold af vinduet ved maling i brugsfasen. Produktionen af farligt affald fra produktionsfasen. Hvis man ser bort fra det farlige affald er det også materialefasen, der dominerer disse undtagen bidrag til fotokemisk ozon samt persistent toksicitet samt slagge og aske. De store bidrag til fotokemisk ozon og persistent toksicitet stammer begge fra produktionsfasen, hvorimod produktionen af slagge og aske stammer fra bortskaffelsesfasen. Figur 11.8 viser bidragenes relative størrelse. Som nævnt tidligere vil væsentligheden af disse bidrag blive diskuteret i vægtningen. Figur 11.8
Der er til produktions-, brugs-, bortskaffelses- og transportfasen næsten udelukkende knyttet energiforbrug. Dette afspejles også af den normaliserede ressourceprofil vist i figur 11.9, hvor de fleste forbrug kan karakteriseres som energiressourcer (brunkul, naturgas, råolie og stenkul). I materialefasen ses også forbrug af jern og mangan, der knytter sig til metaldelene i vinduet. Figur 11.9
Da materialerne til ruden hovedsageligt består af ressourcer med "uendelig" forsyningshorisont, fremgår disse ikke af profilen. 11.4.3 Vægtning I det følgende vil de vægtede miljøprofiler for henholdsvis ressourceforbruget og miljøeffekterne blive gennemgået. For en beskrivelse af disse effekter, og hvorledes de beregnes og fortolkes, henvises til kapitel 3. Figur 11.10
Med udgangspunkt i den samlede miljøprofil for de vægtede miljøeffektpotentialer vurderes den væsentligste miljøeffekt at være bidraget til persistent toksicitet fra overfladebehandling med VAC-væske i produktionsfasen. Bidrag til humantoksicitet i produktionsfasen stammer hovedsageligt fra overfladebehandlingen af træet med VAC-væske og maling. Produktionen af farligt affald fra materialefasen stammer fra produktionen af stål, der sammen med produktionen af ruden er den største bidragsyder til de samlede effekter i denne fase. Dog har produktion af maling også et væsentligt bidrag til farligt affald fra produktionsfasen. Fotokemisk ozon, humantoksicitet og produktion af farligt affald stammer fra produktion og brug af maling i brugsfasen. I bortskaffelsesfasen er alle de vægtede bidrag negative fra godskrivningen bortset fra bidragene til humantoksicitet, der stammer fra omsmeltningen af glas. Ved transportfasen viser grafen kun bidrag til drivhuseffekt, næringssaltbelastning og nogle få andre. Dette skyldes, at denne fasen udelukkende tilskrives transportprocesser, der karakteriseres ved forbrænding af raffinerede olieprodukter. Figur 11.11
Figur 11.11 viser den vægtede ressourceprofil. De fleste faser har en væsentlig påvirkning på den samlede profil, bortset fra brugsfasen. Men hvor produktionsfasen, brugsfasen og transportfasen udelukkende har ressourceforbrug tilknyttet produktion af energi også kaldet energiressourcer, har materialefasen også en del forbrug knyttet til metalliske ressourcer. I materialefasen kan forbruget af jern og mangan 100% allokeres til produktionen af det stål, der indgår i vinduet. Energiressourcerne derimod knytter sig hovedsageligt til produktionen af glas til ruden. De resterende materialer har ingen påvirkning af det vægtede ressourceforbrug i materialefasen. I produktionsfasen stammer forbruget af naturgas hovedsageligt fra termiske processer ved produktion af varme, hvorimod forbruget af råolie og kul hovedsageligt stammer fra forbruget af elektricitet. I bortskaffelsesfasen er 90% af metalressourcerne blevet godskrevet, således at det reelle forbrug i hele produktsystemet kun svarer til tabet, der er sat til 10%. Det mest interessante er dog det relativt store negative forbrug af råolie, der næsten udelukkende stammer fra forbrænding af træet i rammen og de øvrige trækomponenter. Godskrivning af glasset i ruden samt stålet medfører også visse negative forbrug af energiressourcer, men disse ophæves dog af selve omsmeltningen af de brugte komponenter. Forbrændingen af gummilisten har ingen effekt på profilen. 11.4.4 Delkonklusioner Det væsentligste forbrug af materialer stammer fra produktionen af stål, hvor det er valgt at bruge 90% primære materialer. Dette forbrug kan reduceres ved at finde andre materialer til erstatning af stålet eller ved at sikre sig, at stålkomponenterne efter brug kan demonteres og sendes til genbrug. Ansvaret for korrekt bortskaffelse skal ikke kun overlades til genanvendelsesindustrien, men skal sikres gennem dialog mellem de enkelte producenter og/eller branchen og genanvendelsesindustrien. Bortskaffelsesvejene skal optimeres, således at de ikke-fornybare ressourcer sikres en længere forsyningshorisont. Ud over dette kan man ved demontering, sortering og genbrug undgå at betale affaldsafgifter, der ikke forventes at blive reduceret i den nærmeste fremtid. Grundet den uendelige forsyningshorisont for kvarts (til glasproduktion) vurderes denne ikke at have nogen effekt på de vægtede profiler. Energiforbruget til produktion af glas til ruden har derimod betydelige energiforbrug og dermed følgende forbrug af ressourcer og belastninger af miljøet til følge. I produktionsfasen er det især overfladebehandlingsprocesserne, der medfører store belastninger. Dette kunne tænkes reduceret ved ændrede produktionsprocesser eller brug af andre produkter, der er mindre belastende. I det ovenstående er der dog ikke taget hensyn til, hvordan andre behandlingstyper vil kunne forandre levetiden for det samlede vindue. Som nævnt ovenfor er udvekslingerne i brugsfasen udelukkende knyttet til vedligehold ved påføring af maling. I bortskaffelsesprocessen har det betydning, at alle dele af vinduet kan genanvendes, enten ved direkte genbrug eller ved udnyttelse af bunden energi. Dette sikres ved at bruge så få materialer som mulige og ved at forberede materialer og komponenter for genanvendelse gennem design. 11.4.5 Alternative modelleringer Med udgangspunkt i ovenstående modellering af livsforløbet af vinduet, fremover kaldet referenceproduktet, er opstillet relevante produktalternativer. Effekten af ændringer i livsforløbet i forhold til referenceproduktet er i dette afsnit synliggjort gennem simuleringer. I det efterfølgende vil følgende simuleringer blive gennemført og sammenlignet med referencen:
11.4.5.1 Substitution af VAC-væske med kernetræ fra samme leverandør eller træ med større naturlig holdbarhed fra andre lande end Norden En af de store "syndere" i referenceproduktet viste sig at være VAC-væsken. I det efterfølgende er det valgt at sammenligne med to alternativer:
For begge de alternative modelleringer gælder, at den øvrige overfladebehandling bevares. For alternativ 1 er den eneste ændring i forhold til referenceproduktet produktion og påføring af VAC-væske. Kernetræets lidt større densitet medfører ikke nogen mærkbare ændringer i profilerne. For alternativ 2 er både produktion og brug af VAC-væske fjernet, samtidig med at træets transportafstand fra skov over opskæring og tørring til producent er ændret fra 800 km med skib til 2000 km med lastbil eller dieseldrevet tog. Afstanden på 2000 km er sat lavt for at vise, hvor meget afstanden påvirker resultatet. Da produktionen af VAC-væske ikke har nogen mærkbar effekt på den samlede profil i materialefasen, er derfor valgt kun at vise resultatet af de vægtede miljøeffektpotentialer for produktionsfasen, se figur 11.12. Her ses det at belastningerne til persistent toksicitet falder drastisk ved fjernelse af emissioner forbundet med overfladebehandling med VAC-væske. Altså vil en substitution af VAC-væsken ændre profilens udseende væsentligt under forudsætning af antagelsen om, at 100% af de oplyste stoffer emitteres til luft. Figur 11.12
Ved en forøgelse af transportlængden er det udelukkende transportfasen, der vil blive berørt. Karakteristisk for denne er et stort energiforbrug, og der er nedenfor udelukkende vist energiprofilen for alternativ 2 og referenceproduktet, se figur 11.13. Figur 11.13
Figur 11.13 viser, at transportafstandens betydning for det samlede energiforbrug er stærkt afhængigt af den valgte transportform (figurens 3 nederste bjælker). Hvis træet vælges at blive transporteret 2000 km med lastbil til Danmark, vil energiprofilen ændres markant. Hvis træet derimod transporteres med dieseltog, vil belastningen svare til referenceproduktets (træ fra Norden). 11.4.5.2 Varmetab i brugsfasen Vinduet bevirker et vist varmetab ud af bygningen, afhængig af lokale klimaforhold, bygningens brug og vinduets aktuelle orientering i forhold til verdenshjørner, samtidigt med at vinduet reducerer forbruget af energi til belysning indendørs. Fra producenten er der ikke oplyst noget energitab gennem vinduet i løbet af brugsfasen. Figur 11.14 viser, at selv ved et lavt energitab på 10 kWh p.a. i 30 år medfører det, at brugsfasen energimæssigt vil blive den mest belastende fase. Beregningen er baseret på Energistyrelsens Energistatistik for 1998, hvor det endelige energiforbrug til rumopvarmning i husholdninger i 1998 er fordelt som følger: Olie: 26% Produktion af fjernvarme er regnet som dansk elektricitet med en nyttevirkningsgrad, der er 33% lavere. Altså skal der produceres 1,6 kWh el for 1 kWh fjernvarme. Figur 11.14
Baseret på figur 11.14 kan det dermed konkluderes, at energitabet gennem vinduet i brugsfasen er en faktor, der ikke må negligeres. 11.4.5.3 Ændret bortskaffelsesscenarie I modelleringen er det antaget, at alt rudeglas sendes til genbrug i bortskaffelsesfasen. Ifølge oplysninger er det i dag langt den største fraktion af rudeglas, der ender som terminalt volumenaffald i deponi. I figur 11.15 og 11.16, der viser henholdsvis de vægtede potentielle miljøeffekter og de vægtede ressourceforbrug for de to alternativer i bortskaffelsesfasen, ses, at man ved at sende ruden til deponi i stedet for genanvendelse opnår en væsentlig reduktion af bidragene til humantoksicitet, hvorimod produktionen af volumenaffald er kraftigt forøget. For resten af affekterne og samtlige af ressourceforbrugene er profilerne uændrede eller lidt værre. På baggrund af datamaterialet og UMIP-systemet kan man altså konkludere, at ruden helst skal sendes til genbrug. Det skal dog pointeres, at modellen er stærkt forsimplet, og datamaterialet er begrænset, hvilket medfører, at usikkerhederne ved denne konklusion ikke er uvæsentlige. Figur 11.15
Figur 11.16
11.4.5.4 Delkonklusion Opstilling og beregning af alternativer viser, at emissionerne fra VAC-væsken vil kunne reduceres, hvis man alternativt kunne bruge kernetræ uden brug af imprægnering. Samtidigt er det vigtigt, at man overvejer, hvordan man vælger at transportere sin råvare. Hvis et alternativ til almindeligt træ skal findes, og dette alternativ kræver en fordobling af transportafstanden, vil valget af transportform kunne have stor indflydelse på den samlede miljøprofil. Ved at inkludere et lavt energitab (10 kWh p.a.) gennem vinduet i brugsfasen er det også vist, at denne fase er en af de mest betydningsfulde i hele vinduets livsforløb. Det er derfor vigtigt, at denne holdes så lav som muligt. Lave energitab vil dog medføre andre ulemper i brugssituationen, hvilket ikke vil blive gennemgået yderligere i denne rapport. Samtidigt viser alternativerne, at de miljømæssige belastninger til humantoksicitet ved omsmeltning af ruden i bortskaffelsesfasen kan reduceres ved deponi efter endt brug, men at produktionen af volumenaffald dermed forøges voldsomt, hvorfor genbrug må være at foretrække. 12. Konklusioner og anbefalinger12.1 Brancheprofil - grundlag for brancheanalysen
Nedenfor er samlet konklusioner og anbefalinger, som udspringer af det samlede projekt. Anbefalingerne retter sig mod såvel branchen som dens underleverandører, kunder, samarbejdspartnere og myndigheder - og miljøeksperter, herunder udviklere af LCA-værktøjer. Konklusioner og anbefalinger er samlet efter temaer, der ikke slavisk følger rapportens kapitelopbygning. 12.1 Brancheprofil - grundlag for brancheanalysen 12.1.1 Konklusioner, brancheprofil Træ- og møbelindustrien hører til de ældste industrier i Danmark. Udviklingen har bevæget sig fra lokalt håndværk til international, specialiseret industri, fra håndarbejde over mekanisering til automatisering, og fra individuel produktion til standardiseret serieproduktion. Spredningen er stadig stor mellem håndværk og industri. Træ- og møbelindustrien i denne brancheanalyse dækker over såvel byggevarer som møbler, over hele trækæden fra skovbrug til forarbejdede produkter og involverer foruden træ også en lang række andre materialer. Møbelindustrien eksporterer årligt ca. 77% - mens byggevareområdet fortrinsvis er
orienteret mod hjemmemarkedet, dog med en stigende eksportandel på ca. 55%. Værdien af den samlede produktion i hele træ- og møbelindustrien i 1995 var på i alt kr. 25.164.000. Heraf udgjorde værdien af skovbrug kr.1.409.000 (6%), byggevarer i alt kr. 8.863.000 (35%) og møbelindustrien kr. 14.891.000 (59%). Beskæftigelsen er samlet på i alt 50.000 personer inklusive ejer og eksklusive bygge- og anlægsvirksomhed. Heraf beskæftiger møbelindustrien ca. 31.000 personer (61%). Hele træ- og møbelindustrien er præget af små virksomheder. Inden for skovbrug er der i gennemsnit 1,6 ansatte pr. virksomhed, i byggevarer 16 og i møbelindustrien 13 ansatte. Omsætning pr. medarbejder i delbrancherne udgjorde i 1995:
Energiforbrug for den samlede træ- og møbelindustri i 1995 eksklusive skovbrug er opgjort til 10,3 x 106 GJ fordelt med 6.3 x 106 GJ (62%) til træindustrien inklusive byggevarer og 3,9 x 106 GJ (38%) til møbelindustrien. Dette svarede i 1996 til 8% af det samlede energiforbrug i fremstillingsvirksomheder i Danmark (Energistatistik, 1998). Kombineret med Trætekniks branchekendskab til materialer og processer er branchekortlægningen anvendt til at udpege et antal produkter, som ved deres materialer og processer er typiske for industrien som en helhed dog eksklusive polstermøbelproduktion og bærende konstruktioner af træ. De valgte produkter er en stol med sæde og ryg af formspændt finér samt metalstel, et bord af massivt bøgetræ og et vindue af vacuumimprægneret fyrretræ. 12.1.2 Anbefaling, brancheprofil Data i Danmarks Statistik er ikke automatisk sammensat således, at det er muligt statistisk at kortlægge miljørelevante forhold i hele trækæden i træ- og møbelindustrien uden omkostningstunge særkørsler. Det ville være ønskeligt for branchen, at fremtidige brancheprofiler kan tilvejebringes enklere - for eksempel efterspurgt af træ- og møbelindustriens brancheorganisationer i fællesskab. 12.2 Ressourcer anvendt i træ- og møbelindustrien 12.2.1 Træ og træbaserede materialer 12.2.1.1 Konklusioner, træ og træbaserede materialer Danske skove leverer ca. 20% af Danmarks træforbrug. Mindre end 3% kommer fra tropeskove. 77% af det importerede træ kommer fra vore nabolande - primært nåletræ i andre nordiske lande. Det danske skovareal udgjorde 445.000 ha i 1990. Det svarer til 10,3 % af Danmarks areal. Den stående vedmasse, træ på rod, er på 55 mio. m3. Den samlede tilvækst af træ på rod er i hele Norden større end den årlige hugst. Den årlige nettotilvækst over de sidste 10 år har i Danmark været 3,2 mio. m3 , svarende til en vækstrate på ca. 6%. Bruttotilvæksten i den stående vedmasse i Norge, Sverige og Finland er årligt 70%, svarende til en nettotilvækst på 30% eller 81,38 mio. m3. Skovbruget i de nordiske lande reguleres efter nationale love, som er under indflydelse af de enkelte landes tiltrædelse af internationale aftaler og konventioner f.eks. om bæredygtigt skovbrug. Flere og flere nordiske skovbrug lader sig certificere efter rammer fastlagt af enten FSC, Forest Stewardship Counsil eller PEFC, Pan European Forest Certification. Der findes ikke danske, certificerede skovbrug (februar 2000). Når træ fældes og anvendes som materiale i industrielle produkter, er CO2 lagret i træet som cellulose. Dette lager frigøres ved forbrænding eller biologisk nedbrydning og svarer til den mængde CO2, der blev optaget i træet under væksten. Træ er således betragtet som en CO2 -neutral ressource. Behovet for at tilføre træet nye brugsegenskaber, fx forlænget levetid eller øget styrke, betyder anvendelse af en lang række andre materialer og indholdsstoffer samt energi under oparbejdning af produkterne. Som eksempler på dette kan nævnes lim i pladematerialer og træimprægneringsmidler. Dette påfører det eksterne og interne miljø med en lang række miljøpåvirkninger af jord vand og luft ud over udledninger af CO2. Dette kan give anledning til lokale miljøeffekter som giftighed mod mennesker (humantoksicitet), volumenaffald og farligt affald, regionale effekter som forsuring og næringssaltbelastning eller globale effekter som drivhuseffekten. Hos mange leverandører af materialer og hjælpematerialer (lim- og lakleverandører) er der allerede et stort arbejde i gang med at udvikle mindre miljøbelastende produkter. Flere større danske materiale- og komponentleverandører af fx pladematerialer er i dag langt fremme med kvalificeret dokumentation af produkternes miljøegenskaber. 12.2.1.2 Anbefalinger, træ og træbaserede produkter
12.2.2 Metal, glas og plast 12.2.2.1 Konklusioner, metal, glas og plast Data for udvinding og produktion af metaller, glas og plast er hentet fra UMIP PC-værktøjet. Der findes ikke tilgængelige data for videreforarbejdning af materialerne til færdige produkter, der kan indgå i branchens produkter, fx termoruder eller plastkomponenter. Der er indsamlet produktspecifikke data for metalforarbejdende processer samt materialer og overfladebehandling af metaldele til møbler. Udvinding og fremstilling af metaller og glas er generelt energitunge og bidrager til udledning af drivhusgasser samt udledning af tungmetaller via røggas og slagger. Der er tale om meget varierende forsyningshorisonter. I henhold til PVC- aftalen skal 77% af alt PVC i byggekomponenter genbruges i år 2000. Meget PVC-affald bliver på nuværende tidspunkt ikke indsamlet og ender derfor på forbrændingsanlæg. Mangan og zink findes i begrænsede mængder. Jern (jernmalm) og aluminium (bauxit) betragtes sjældent som begrænsede ressourcer, med forsyningshorisonter på hhv. 120 og 200 år (ved konstant forbrug pr. person på 1990-niveau). Energiforbruget ved produktion af sekundært aluminium (genbrugsaluminium) er ca. 95% lavere end for produktion af primært aluminium. Danske erfaringer med oparbejdning af stål fra skrot viser, at energiforbruget hertil udgør ca. 25-50% af energifremstilling af råjern. Tilgængeligheden af genbrugsstål til produktion af svejste præcisionsrør til den danske møbelindustri er ikke umiddelbart til stede i dag. I selve møbelindustrien stammer de energirelaterede miljøpåvirkninger i forbindelse med stålanvendelse fra metalforarbejdende processer og fra overfladebehandlingsprocesserne. Sidstnævnte bidrager desuden med miljøpåvirkninger fra de anvendte affedtnings- og lakeringsmidler. For at opnå en mindre miljøbelastning har mange virksomheder i møbelindustrien i halvfemserne erstattet affedtning baseret på chlorerede opløsningsmidler med vandbaseret affedtning. Energiforbrug og forbrug af hjælpematerialer er yderligere blevet reduceret. Data for forkromning af metaldele er ikke kortlagt, men findes i begrænset omfang i UMIP PC-værktøjet. 12.2.2.2 Anbefalinger, metal, glas- og plastmaterialer
12.2.3 Lime og overfladebehandlings- og imprægneringsmidler 12.2.3.1 Konklusioner, lime og overfladebehandlings- og imprægneringsmidler Overfladebehandling af træbaserede produkter samt af metalstel til møbler herunder lakering og imprægnering udføres for at forøge produkternes levetid, forbedre brugsegenskaberne, rengørings- og vedligeholdelsesvenlighed samt af designmæssige årsager. Træet får tilført nye egenskaber, der samlet tilfredsstiller ønsker og behov for en større brugsværdi, men samtidigt tilføres træet en række nye miljøpåvirkninger. En væsentlig miljøpåvirkning kommer fra indholdsstoffernes emission af flygtige organiske forbindelser (VOC'er - Volatile Organic Compounds). Træ- og møbelindustrien har indgået en frivillig aftale med Miljø- og Energiministeriet om at reducere emission af VOC med 45% i 2000 i forhold til 1988. Udviklingen i forbruget af laktyper har siden 1997 ændret sig til mindre brug af syrehærdende lakker til andre laktyper, fx vandbaserede lakker. Desuden sker der produktudvikling inden for de enkelte laktyper således, at såvel brugsmæssige som miljømæssige egenskaber løbende forbedres. De gennemgåede litteraturkilder har udelukkende haft fokus rettet mod reduktion af VOC-emissioner ved overgang fra syrehærdende til UV-hærdende overfladebehandlinger. Der er p.t. ingen kendte kilder, der har fokuseret på ændringer i energiforbruget mellem de to overfladebehandlingstyper. Der mangler derfor vurderinger af den samlede miljøbelastning - ressourceforbrug og emissioner fordelt på livscyklusfaser. Sammen med en tilsvarende udvikling inden for lime samt investeringer i nye anlægstyper i produktionen har udviklingen dog bidraget betydeligt til at nærme sig det aftalte reduktionsmål for emissioner (status er ikke specifikt opgjort i forbindelse med brancheanalysen). Siden 1992 har producenter af imprægneringsmidler specielt til trykimprægnering i samarbejde med Miljøstyrelsen bidraget til samme udvikling med udvikling af nye og mindre miljøbelastende trykimprægneringsmidler med samme holdbarhed og færre tungmetaller. Parallelt hermed er en lang række indholdstoffer blevet forbudt og efterfølgende udfaset for eksempel arsen, chrom., kreosot og chlorphenoler. Dataindsamlingen har kortlagt 47 opløsningsmidler, der finder anvendelse i de relevante lim- og lakprodukter og som kan fordampe ved hærdning af lim og lak hos træ- og møbelproducenterne. Af disse er identificeret 20 stoffer, som dækker ca. 95% af de i dag (1998) anvendte stoffer samt en væsentlig del af de stoffer, som vil blive anvendt ved en overgang til vandbaserede lakker. Kortlægningen af indholdsstoffer i imprægneringsmidler har omfattet i alt 76 stoffer svarende til ca. 80% af forbruget i Danmark i 1998 eksklusive salg i detailhandel. 11 af disse stoffer er i dag godkendt efter gældende lovgivning og er også omfattet af miljøvurderingen. Den relativt største miljøbelastning for at øge træs brugsegenskaber kommer fra overfladebehandling i forbindelse med energiforbrug til påførings- og hærdeprocesserne samt emission til det interne og eksterne miljø. I hele branchen pågår et stort arbejde med udvikling af mindre miljøbelastende hjælpematerialer samt investeringer i renere teknologi i produktionsprocesserne. Projekter om konstruktiv træbeskyttelse, alternative anvendelsesformer for træ og modifikation af træs egenskaber øger også mulighederne for at minimere miljøpåvirkningen fra imprægnerings- eller overfladebehandlingsmidler. Pulverlak er den mest udbredte metode til lakering af møbeldele af metal. Denne laktype indeholder ikke organiske opløsningsmidler, men derimod tungmetalholdige pigmenter. 12.2.4 Anbefalinger, lim, overflade- og imprægneringsmidler
12.3 Brugsfase og bortskaffelse 12.3.1 Konklusioner, brugsfase I brugsfasen er påvirkning af indeklimaet den væsentligste miljøpåvirkning fra produkterne. Projektet har især beskæftiget sig med indeklimapåvirkningerne som følge af emission af flygtige organiske stoffer (VOC'er) fra de indgående materialer. Data for indeklimapåvirkning fra træbaserede produkter med forskellig overfladebehandling er i brancheprojektet hentet fra andre projekter. Rengøring/vedligehold giver i hovedreglen forsvindende små påvirkninger. Dog kan der være tale om direkte gentagelse af påvirkninger i produktionsfasen, fx ved genbehandling af overflader eller genimprægnering. Emission af VOC'er fra de indgående materialer er størst i starten af et produkts levetid men følger herefter en eksponentielt faldende kurve. Emissionerne påvirker mennesker ved irritation af slimhinder i næse, øjne og øvre luftveje og/eller ved deres lugt. I de fleste tilfælde ligger grænsen for irritation langt over grænsen for lugt. Den naturlige emission af aldehyder og terpener fra træ giver den duft, man typisk forbinder med træ, og opfattes selv i relativt høje koncentrationer positivt. I Danmark er formaldehyd det eneste stof, der er lovregulerede emissionsgrænser for, når de anvendes i træplader til byggeri. I Bygningsreglementet fra 1995 (BR95) er kravet, at indholdet af formaldehyd i rumluft ikke må overstige 0,15 mg/m3. Kravet gælder ikke plader til anvendelse i møbler og inventar. Svanemærkede træplader eller møbler overholder kravene til formaldehydafgivelse. Formaldehyd har en lavere irritations- end lugttærskel. Betydningen af miljøpåvirkningerne i brugsfasen, set i forhold til de samlede påvirkninger, afhænger af bl.a. produktets levetid, ressourcebehov (f.eks. el) ved anvendelse af produktet, behov for rengøring og vedligeholdelse samt nedbrydning af produktet (udvaskning og emission). I sine nuværende former tager UMIP- metoden ikke særskilt højde for belastninger af indeklimaet. Hertil kan anvendes andre metoder som for eksempel dem specificeret af Dansk Selskab for Indeklima og brugt i Dansk Indeklima Mærknings kriterier. Ved lakering af limede produkter reduceres emissioner fra limen ofte, men samtidigt bidrager overfladebehandlingen emission med fra andre stoffer. Der er stor variation i emissionerne fra de forskellige laktyper og også inden for den enkelte type lak. Færrest emissioner kommer fra UV-lakker. Det er derfor vigtigt at lade indeklima indgå i produktudviklingen sammen med de øvrige miljøspørgsmål, økonomi, levetid og andre kvalitetsparametre. 12.3.2 Konklusioner, bortskaffelse Træ med lim- og lakindhold på op til 1% må anvendes direkte til energiformål i godkendte forbrændningsanlæg. Flere træforarbejdende virksomheder kan med fordel enten selv anvende biomasseaffald (rent træ) til energiformål og derved reducere brug/indkøb af fossile brændstoffer som olie, naturgas og kul eller sælge træaffaldet til genbrug/forbrænding. Træaffald må ikke bortskaffes som biomasseaffald i eget fyringsanlæg, hvis lim- og lakindhold overstiger 1% målt som vægtprocent af tørstof. Meget rudeglas bliver hovedsageligt deponeret fremfor genanvendt. Dette illustrerer problemet med at separere affaldsfraktioner i genanvendelige materialer (glas, aluminium) og brændbare materialer (træ, fugebånd). Lim- og lakrester er klassificeret som farligt affald og skal sammen med metal og plastaffald bortskaffes efter regler i henhold til erhvervsregulativet i virksomhedernes hjemstedskommune samt i særlige vilkår i en evt. miljøgodkendelse. Indtil 0,010 m3 trykimprægneret træ må bortskaffes som husholdningsaffald p.a. Større mængder skal opsamles på godkendte affaldsstationer/modtagestationer og sendes efterfølgende til forbrænding i særlige godkendte forbrændingsanlæg. 12.3.3 Anbefalinger, brug og bortskaffelse
12.4 Den produktorienterede miljøindsats og UMIP-metoden 12.4.1 Konklusioner, den produktorienterede miljøindsats og UMIP-metoden Brancheanalysens resultater baserer sig på den model for brancheanalyser, der er udviklet i renere teknologiprojekter for byggevareindustrien samt UMIP-metoden (Udvikling af Miljøvenlige IndustriProdukter). Beskrivelse af træ- og møbelbranchens miljøforhold har taget udgangspunkt i tidligere beskrivelser af branchens miljøforhold sammenholdt med indsamling af nye miljødata, der beskriver miljøbelastningen for typiske materialer og processer anvendt i branchens produkter. I alt ca. 80 data er indsamlet og bearbejdet til UMIP-dataformat. Disse data supplerer den eksisterende UMIP-database. Dataindsamlingen i dette projekt er meget omfattende. Alligevel er der materialer og processer, der ikke er inkluderet. Dette kan skyldes, at materialerne er opfattet som værende marginale, eller at data tilgængeligheden har været lav. Data er i enkelte tilfælde produktspecifikke (data for MDF-plade), hvor andre data er udtryk for et "gennemsnitsprodukt" (data for et kg lak produceret hos dansk lakproducent). Indsamlede data har ikke omfattet nøgletal for eksempelvis træarter uden for Norden, polstermøbelproduktion, specifikke trætørringsmetoder, varianter af træ- og metalbearbejdsningsprocesser og overfladebehandlingsmetoder, "grønne overfladebehandlingsmidler", der ikke indeholder oplysningspligtige stoffer, samt arbejdsmiljø og indeklima. For at lave miljøvurderinger af sammensatte produkter som fx termovinduer, tagkassetter, polstermøbler eller lædermøbler savnes der data for andre materialer, der indgår i disse produkter, fx termoruder, tagpap, tekstiler og læder. Mulighederne for vejledende miljøvurdering som støtte ved udvikling af nye produktidéer eller ved ændring af eksisterende industriprodukter med tilhørende produktionsprocesser, herunder anvendelse af BAT (Best Available Technology), er med de indsamlede data generelt gode. Ved "vejledende" forstås, at de generelle data ikke er virksomhedsspecifikke og derfor ikke kan bruges som dokumentation for specifikke produkters miljøprofil. Anvendelse af UMIP- metoden samt indsamling af de data, der knytter sig til anvendelse af pc-værktøjet, kræver dog detaljeret indsigt i livscyklustankegangen og redskaber til livscyklusvurderinger. Denne viden er p.t. ikke almindelig tilgængelig i branchens mindre og mellemstore virksomheder. Incitamentet til at inddrage miljø i sin virksomhedsstrategi kommer dels fra begyndende efterspørgsel efter "miljøvenlige" produkter, dels fra offentlig regulering i form af fx miljøafgifter og udfasning af farlige stoffer. Antallet af virksomheder, der indfører miljøledelse til styring af miljøindsatsen efter ISO 14001 eller den europæiske forordning om miljøledelse EMAS, er i stigning. Dermed følger også øget dokumentation af miljørelaterede data i de enkelte virksomheder. Samtidig retter flere og flere virksomheder opmærksomheden mod LCA-tankegangen og den produktorienterede miljøindsats. Kombinationen af disse to udviklingstendenser peger på, at branchen fremover vil kunne anvende resultaterne af LCA i produkt- og procesudvikling, uanset der ikke umiddelbart er brugervenlige værktøjer til rådighed. Forhåbningerne ved dette projekts start - at den enkelte virksomhed skulle kunne foretage LCA-vurderinger på baggrund af egne data - er derfor blevet erstattet af anbefalinger til branchen på baggrund af den generelle dataindsamling og vurderingerne af udvalgte produkter. 12.4.2 Anbefalinger, den produktorienterede miljøindsats og UMIP-metoden
12.5 Produktvurderinger af udvalgte produkter 12.5.1 Konklusioner, produktvurderinger af udvalgte produkter Ved gennemgangen af de tre produkteksempler er draget en række generelle konklusioner, som i det følgende er struktureret og gengivet i forhold til produkternes faser i livsforløbet: Materialefasen
Produktionsfasen
Brugsfasen
Bortskaffelsesfasen
Transportfasen
12.5.2 Anbefalinger, produktvurdering af udvalgte produkter
Referencer
Ordliste
Enheder
Arbejdsmiljø i projektetI den oprindelige projektbeskrivelse (DTI Træteknik, 1995) var arbejdsmiljø forudsat behandlet på lige fod med andre miljøparametre. Dette blev støttet af Arbejdstilsynet, som desuden fik en plads i projektets styregruppe. En række drøftelser i projektet om, hvordan arbejdsmiljø bedst kunne inddrages, løser ikke vanskelighederne med at finde en god løsning på problemet, og spørgsmålet drøftes herefter direkte mellem Miljøstyrelsen og Direktoratet for Arbejdstilsynet. I et brev fra Miljøstyrelsen til projektledelsen af 1998.11.11 slås det herefter fast:
I det efterfølgende redegøres først for baggrunden for den trufne beslutning, dernæst en gennemgang af de to punkter ovenfor, som skal erstatte den oprindelige behandling af arbejdsmiljø i projektet. Forsøg på inddragelse af arbejdsmiljø i projektets dataindsamling og miljøvurderinger På ansøgningstidspunktet var det fra DTI forudsat
Efter beslutningen om at anvende UMIP i projektet blev UMIP’s muligheder for at håndtere arbejdsmiljøpåvirkninger vurderet i samarbejde med Arbejdstilsynet. Der blev her peget på flere svagheder ved UMIP’s arbejdsmiljødel – generelt og især i forhold til Træ- og møbelindustrien:
De to første punkter har foruden i nærværende projekt også været fremført i "Montana-projektet", ref. 9 Miljøprojekt nr. 376, 1998. Her blev der gennemført målinger på de belastninger, som er oprationaliseret i UMIP, men efterfølgende blev konklusionen, at modelleringerne ikke viste arbejdsmiljø på en anvendelig måde, hverken for arbejdsmiljøteknikere eller LCA-teknikere. Ud over ovennævnte problemer er der et generelt modsætningsforhold mellem LCA-tankegangen og arbejdsmiljø. LCA "fordeler" de enkelte miljøeffekter på enkeltprodukter, hvorimod arbejdsmiljø har mennesket og produktionsapparatet i fokus. Tilsvarende konklusioner på et mere generelt niveau har efterfølgende ført til at inddragelse af arbejdsmiljø i alle typer af LCA er medtaget i et større LCA metodeprojekt. En foreløbig delrapport fra dette projekt foreligger (dk-TEKNIK, 1999). Analyser af eksisterende data og metoder Ønsket om alligevel at kunne inddrage arbejdsmiljø i projektet førte til overvejelser om, hvordan eksisterende metoder og data kunne anvendes i sammenhæng med LCA. Følgende blev undersøgt: Arbejdspladsvurderinger (APV) APV er lovpligtige og Træets Arbejdsgivere samt Forbundet Træ-Industri-Byg har i fællesskab udarbejdet hjælpeskemaer specielt til branchen. Her er arbejdsmiljøvurderingen knyttet til personen, arbejdsprocesserne og arbejdspladsen og drejer sig konkret om
Det blev opgivet at inddrage APV som datagrundlag, da de er meget person- og virksomhedsspecifikke og derfor ville kræves i et meget stort antal for at danne et rimeligt statistisk grundlag i en brancheanalyse. Arbejdstilsynets registreringer og kortlægninger Arbejdstilsynets Branchebilleder udarbejdes for i alt 20 brancheområder, herunder træ- og møbelindustri. De er baseret på dokumentation om arbejdsmiljøproblemer fra forskellige undersøgelser - interviewundersøgelser og diverse registerundersøgelser. Der er gjort et stort arbejde for at koble de kvalitative oplysninger fra interviewundersøgelserne med statistiske data fra registerundersøgelserne. Arbejdstilsynet har desuden i 1992 foretaget en ?Arbejdsmiljøstatus i Træ- og Møbelindustrien?. Branchebillederne og statusnotatet tegner et godt billede af branchen, som vil kunne danne grundlag for en kvalitativ vurdering af arbejdsmiljø. Det vurderedes derimod ikke at være muligt at trække præcise data herfra til brug for livscyklusvurderinger, hvor datagrundlaget skal være på samme niveau for alle miljøpåvirkninger, herunder arbejdsmiljø. Arbejdsmiljøaspekter i træ- og møbelindustrien og LCA Det første punkt i den reviderede projektformulering omkring arbejdsmiljø i projektet: At projektet skal udpege væsentlige arbejdsmiljøaspekter, som branchen anbefales at inddrage i LCA-arbejdet – kalder umiddelbart på at blive delt i to:
Væsentlige arbejdsmiljøaspekter i træ- og møbelindustrien Arbejdstilsynet (AT) beskriver i sin seneste publikation, Arbejdsmiljøvejviser 20: Vejviser til de vigtigste arbejdsmiljøproblemer i træ- og møbelindustri (AT, 1999) som værende ulykker, kemiske belastninger, løft og andet tungt arbejde, ensidigt gentaget arbejde og arbejdsstillinger (bevægeapparatbelastninger), støj, vibrationer samt unge. Med sidstnævnte menes, at unge kommer ud for relativt mange ulykker i den første tid efter de er startet i branchen. Listen er i øvrigt uprioriteret. De kemiske belastninger er primært foresaget af organiske opløsningsmidler og træstøv. Fordelingen af belastninger er lidt skæv, når man betragter enkeltbrancher inden for den samlede træ- og møbelindustri: Lidelser foresaget af stoffer og materialer er størst i træmøbelindustrien mens ulykkesrisikoen og støj er størst på savværker (AT, Branchebillede 9/1995). Medtager man skovbrug, fremhæves bevægeapparatbelastninger, støj og ulykker som væsentlige problemer. Generelt er dødeligheden lav, men ulykkesfrekvensen er højere end i industrien, specielt ulykker med håndværktøj og udskridning/fald (AT, Branchebillede 18/1995). Ulykker Ulykker i træ- og møbelindustrien sker oftest ved betjening af stationære arbejdsmaskiner, ved transport af materialer og ved ophold og færdsel på produktionsstedet. Forebyggelse af ulykker bør baseres på
Kemiske belastninger Forebyggelse af belastninger fra kemiske stoffer – primært organiske opløsningsmidler – sker ved
Set i sammenhæng med ydre miljøeffekter bør punkt to prioriteres højt. Træstøv er en af de væsentlige årsager til skader i branchen (slimhindeirritation, bronkitis og forhøjet risiko for næsehulekræft). Forebyggelse bygger på indkapsling af de processer og maskiner, hvor træstøvet produceres samt ventilation. En kombination af disse to er udviklingen af tilpasset punktudsug, hvor sugehovedet er så tæt på og omkranser det støvproducerende værktøj, at luftbevægelser rundt om udsuget reduceres. Samtidig med en væsentlig bedre udsugning kan energiforbruget til udsugning reduceres med op til 50% ved tilpasning af punktudsug (DTI, 1998). Bevægeapparatbelastninger Belastninger på bevægeapparatet stammer først og fremmest fra tung løft, skub og træk samt fra ensidigt gentaget arbejde. I begge tilfælde forstærkes belastningerne ofte af dårlige arbejdsstillinger. Teknologiudviklingen i retning af mekanisering og automatisering har dog reduceret belastningerne væsentligt, især i de mellemstore og store virksomheder. Nøgleordene i forebyggelse er:
Støj De værste støjkilder er den vedvarende støj fra træbearbejdende maskiner samt impulsstøj fra slag, trykluft og klamme-/sømpistoler. Udover høreskader giver støj også øget risiko for ulykker samt repoduktionsfejl, stress og dårligt psykisk arbejdsmiljø. Forebyggelse sker ved:
Støjproblemer hænger ofte sammen med andre belastninger som støv, vibrationer og ulykkesrisici, hvorfor problemerne også skal løses i sammenhæng. Som nævnt under støv kan der samtidig også reduceres energiforbrug og andre ydre miljøbelastninger. Vibrationer Vibrationer kan deles i helkropsvibrationer og hånd- og armvibrationer. I træ- og møbelindustri og skovbruget er det primært vibrationer fra elektrisk/motoriseret håndværktøj, der foresager vibrationsskader som "hvide fingre". Disse kan igen være medvirkende årsag til arbejdsulykker, da finmotorikken nedsættes. Vibrationsskader forebygges ved:
Arbejdsmiljø inddraget i LCA på branche- og virksomhedsniveau AT påpeger, at alle arbejdsmiljøproblemer skal med i den enkelte virksomheds APV – ikke blot de generelt vigtigste. Dette er i tråd med projektets synspunkt, at arbejdsmiljødata i LCA-sammenhæng ikke kan forventes at give et dækkende billede af den enkelte virksomheds arbejdsmiljøeffekter på samme måde som branchedata for ydre miljø kan anvendes til virksomhedens miljøvurderinger. De ovennævnte betragtninger om væsentlige arbejdsmiljøbelastninger på brancheniveau kan derfor ikke indarbejdes direkte i LCA-værktøjet. Anbefalingen er i stedet at evaluere den enkelte produktvariant, som der laves en miljøvurdering over, med "arbejdsmiljøøjne" og tænke produktændringer igennem, om de kan have indflydelse på arbejdsmiljøet. Her er det vigtigt at huske arbejdsmiljøeffekterne i alle produktets livscyklusfaser: Vil en ændret overfladebehandling medføre en anden vedligeholdelse i brugsfasen med flere eller færre arbejdsmiljøbelastninger? Bliver håndteringen i bortskaffelsesfasen farligere? Kan man separere produktet for genanvendelse uden at skabe arbejdsmiljøbelastninger? "Flytter" man et problem fra det ydre miljø til arbejdsmiljøet eller indeklimaet i brugsfasen ved en teknologiændring, fx ændret overfladebehandling? Relevant litteratur om arbejdsmiljø Indgangen til relevant litteratur om træ- og møbelindustriens arbejdsmiljøproblemer og deres forebyggelse er Arbejdstilsynets Arbejdsmiljøvejvisere. Der findes i alt 48 vejvisere for 48 erhverv inden for industri, håndværk, bygge- og anlægssektoren, landbrug og skovbrug, service og handel. Hver vejviser tager udgangspunkt i erhvervets væsentligste arbejdsmiljøproblemer og har til formål at pege på problemfelterne, problemernes opståen og hvordan de lokaliseres samt gode råd om forebyggelse. Et vigtigt redskab i virksomhedernes arbejdsmiljøarbejde er Arbejdspladsvurderinger (APV), som er lovpligtige for virksomheder med flere and 5 ansatte. Vejviserne giver ikke løsningerne på problemerne men en generel information. Det tilrådes i stedet at søge rådgivning hos brancheorganisationer, bedriftsundhedstjenester og andre rådgivere i det konkrete arbejdsmiljøarbejde i virksomhederne. Bagest i hver vejviser findes desuden en oversigt over relevante regler og vejledninger, herunder anvisninger fra Arbejdstilsynet og vejledninger fra branchesikkerhedsrådene (BSR). For træ- og møbelindustrien, inklusiv skovbrug, polstervirksomhed og byggebranchen er især følgende vejledninger relevante (se i øvrigt referenceliste, bilag A): 10. Murer-, snedker- og tømrerforretninger EffektfaktorerMiljøeffektfaktorer for opløsningsmidler i møbellak i Montana referencereol Nedenstående data er hentet fra bilag 4 i Renere teknologi integreret i udvikling af et reolsystem for Montana Møbler A/S (Miljøstyrelsen, 1998) Miljøeffektfaktorer for opløsningsmidler udregnet af Instituttet for Produktudvikling Nedenstående data er hentet fra notat udarbejdet af Instituttet for Produktudvikling (Olesen, Stig Irving et.al., 1998) Miljøeffektfaktorer udregnet af Teknologisk Institut Nedenstående effektfaktorer er udarbejdet af Teknologisk Institut (Nielsen, Pernille Bech; et.al., 1999). Opdaterede enhedsprocesser
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
o