| Indhold |

Miljønyt nr. 67, 2002

Miljørigtig udvikling i produktfamilier

- en håndbog

Indholdsfortegnelse

Forord til serien

Livscyklustankegang og livscyklusvurdering er centrale elementer i en produktorienteret miljøindsats. Der er behov for grundige og fagligt velfunderede metoder til livscyklusvurderinger. Ligesom der er behov for enkle, lettilgængelige metoder, der afspejler en livscyklustankegang.

Hvilken specifik metode, der skal vælges er bl.a. afhængig af formål, målgruppe, ønske om evt. offentliggørelse m.m. Men fælles for alle livscyklusvurderinger er, at de gerne skulle give et robust resultat. Et resultat, som er et godt grundlag for de beslutninger, der efterfølgende skal træffes.

Der er gennem de sidste 10 år givet tilskud til en række projekter om livscyklusvurderinger og livscyklustankegang. Ligesom der under "Program for renere produkter m.v. 1998-2002" vil blive givet tilskud til nye projekter.

Hovedresultaterne af projekterne om livscyklusvurderinger vil i en periode fra 2000 og et par år frem blive udgivet som en "miniserie" under Miljøstyrelsens serie Miljønyt.

Efterhånden som projekterne bliver færdige vil de supplere resultaterne af UMIP-projektet fra 1996. Disse værktøjer, erfaringer samt råd, hjælp og vejledninger vil tilsammen danne et godt grundlag for de fleste anvendelser af livscyklusvurderinger.

Livscyklusvurderinger er et så vidtfavnende område, at der næppe kan skrives én bog, der dækker alle situationer og anvendelser af livscyklusvurderinger. Miljøstyrelsen håber, at denne "miniserie" vil kunne give overblik over og formidle den støtte, der findes, til virksomheder, organisationer, myndigheder og andre, der gerne vil arbejde livscyklusorienteret.

Miljøstyrelsen, august 2002

1 Forord

Formålet med håndbogen er at gøre det lettere at udvikle miljørigtige produkter. Bogen beskriver i alt fem produktfamilier, men giver også generel information om livcyklusvurdering, hvad det er, og hvordan det bruges.

En produktfamilie er en gruppe af produkter med mange fællestræk, bl.a.de miljømæssige konsekvenser. Resultaterne fra en miljøvurdering for et medlem af en produktfamilie kan til en vis grad overføres til andre medlemmer af produktfamilien. Her i bogen findes retningslinier, der kan benyttes ved udvikling af nye produkter, uden at virksomheden først skal i gang med miljøvurderingsarbejdet. En stor del af det arbejde er allerede udført.

Håndbogen beskriver resultater fra projektet "Miljørigtig udvikling inden for produktfamilier", der er gennemført i perioden 1998-2001 med støtte fra Miljøstyrelsen, Rådet vedrørende genanvendelse og mindre forurenende teknologi.

Projektdeltagere

Projektet er udført af Instituttet for Produktudvikling (IPU) og Dansk Industri i samarbejde med 5 danske virksomheder.Projektdeltager fra Dansk Industri var Tina Sternest, fra Danfoss A/S deltog Erik Kyster og Lars Bo Kjøng-Rasmussen, fra Jakobsson deltog Flemming Kristensen, fra Nilfisk-Advance A/S deltog Bent Jørgensen og Jakob Honoré, fra Semco A/S var det Ib Larsen og fra Telital A/S deltog Keld Roed og Søren Geertsen. Fra IPU deltog Hanne Erichsen, Niels Frees, Torben Lenau, Christine Molin, Stig Irving Olsen, Henrik Wenzel og Ole Willum

2 Sammenfatning og konklusion

UMIP-metoden (Udvikling af Miljøvenlige Industrielle Produkter) til miljøvurdering af produkter blev udviklet i perioden 1991-1996. En erfaring fra UMIP-projektet er, at produktudviklere og beslutningstagere har behov for enkle og ikke mindst operationelle konklusioner på miljøvurderinger af produkter.

Hot spots i produkterne

I produktfamilie projektet er det demonstreret, at det er muligt at identificere de miljømæssigt vigtigste Hot Spots i produkterne. Miljøvurderinger viser, hvor i produktets livsforløb de alvorligste miljøbelastninger forekommer, og identificerer de væsentlige miljømæssige forbedringspotentialer som gælder for produktet og beslægtede produkter. De miljømæssige konklusioner vil være gældende i en årrække og kan anvendes af såvel producenter som andre interessenter, f.eks. kunder, til at prioritere i deres fremtidige planlægning.

Enkle retningslinier

Miljøvurdering af et produkt er imidlertid en stor opgave, som kan tage lang tid. Det er en fordel, hvis man kan drage et antal generelt gældende miljømæssige konklusioner for beslægtede produkter – produktfamilier – i en og samme miljøvurdering. Derved kan de miljøforbedringspotentialer, som er identificeret, anvendes i en bredere gruppe af produkter.

Formålet med håndbogen og det arbejde, som ligger bag, har været at give forenklede retningslinier for miljøforbedringer inden for forskellige produktfamilier, sådan at virksomhederne kan introducere miljøforbedringer uden selv at skulle lave hele miljøvurderingsarbejdet.

I projektet er der udført grundige miljøvurderinger af en række produkter, hvor hvert produkt repræsenterer en produktfamilie. Håndbogen præsenterer konklusioner, retningslinier og anbefalinger for den enkelte produktfamilie, såvel som for elementer et produkt har tilfælles med andre produkter.

Hvad er produktfamilier

I dette projekt er produktfamilier defineret som en gruppe af produkter, der har samme karakteristika enten funktionelt eller teknologisk.

Funktionelt familieskab

En funktionel familie er produkter, der leverer samme funktion eller ydelse, eksempelvis kan et ventilationssystem give samme funktion som et åbent vindue, eller en støvsuger har i visse tilfælde samme funktion som en kost.

Teknologisk familieskab

Teknologisk familieskab betyder, at produkter anvender samme teknologi, eksempelvis anvendes elektromotorer i en lang række elektriske husholdningsmaskiner (støvsuger, el-plæneklipper, boremaskine, røremaskine etc.)

Undersøgte produkter

Miljøvurderingerne er gennemført på de fem produktfamilier:

1. Belysning
2. Ekspansionsventiler
3. Mobiltelefoner
4. Støvsugere
5. Ventilation

Miljøvurderingen

Miljøvurderingerne af de enkelte produktfamilier er gennemført med UMIP-metoden og UMIP PC-værktøjet. Metoden bygger på "vugge til grav" princippet, dvs. at produkternes miljøpåvirkninger i hele deres livscyklus er medtaget, fra råstofferne graves op af jorden til produktet bortskaffes.

De medvirkende virksomheder har for deres egen produktion leveret data vedrørende energi- og materialeforbrug, udledninger til luft og vand samt affaldsproduktion. Desuden har de medvirket ved indsamling af data fra leverandører samt ved skøn vedrørende brug og bortskaffelse.

På den baggrund er det for hvert enkelt produkt vurderet, hvor i produktets livsforløb de væsentligste miljøbelastninger ligger og de miljømæssige forbedringspotentialer er identificeret. Ved undersøgelsen af forbedringspotentialer er der sigtet mod, at de skal være gældende for hele produktfamilien.

Teknisk og forretningsmæssig vurdering

De identificerede forbedringspotentialer forventes kun gennemført, hvis det rent teknisk er muligt og hvis der er et markedsmæssigt potentiale for forbedringen. Virksomhederne har derfor vurderet den tekniske og forretningsmæssige betydning af de foreslåede forbedringspotentialer.

Konklusioner

En generel konklusion er, at der findes teknisk mulige miljøforbedringsmuligheder, som også rent økonomisk vil være rentable med en relativt kort tilbagebetalingstid.

Det har vist sig at være el-forbruget i brugsfasen, som er af afgørende betydning for miljøbelastningen i flere af produktfamilierne. Kun mobiltelefoner og ekspansionsventiler har miljøbelastninger i materiale- og produktionsfasen som har betydning i forhold til el-forbruget i brugsfasen. Ekspansionsventilen har til gengæld væsentlig indflydelse på energiforbruget i det system ventilen er en del af. En optimeret funktion her kan spare mange gange miljøbelastningen fra materiale- og produktionsfasen. Det har også vist sig, at brugsmønstret for batteriopladeren til mobiltelefonen har væsentlig betydning for det samlede energiforbrug i brugsfasen – større end forbruget ved samtaler.

Det gennemgående tema er, at væsentlige miljømæssige besparelser fås ved tiltag, som retter sig imod at spare på energien i brugsfasen. Derfor skal produktudviklere og andre være særligt opmærksomme på muligheder for el-besparelser i produktets brugsfase. De konkrete og undersøgte forbedringsforslag er selvfølgelig forskellige mellem produktfamilierne og fremgår af de enkelte kapitler i håndbogen.

Vigtige erkendelser

Arbejdet med de enkelte produktfamilier gav en række erkendelser af, hvordan man sparer ressourcer og belaster miljøet mindre. Erkendelserne er fælles for nogle af produktfamilierne, men de rækker også ud over de produktfamilier, som er behandlet i dette projekt. De vigtigste erkendelser er samlet i det følgende skema.

Tabel 2.1
Oversigt miljømæssige erkendelser, hvilke produkter erkendelserne vedrører, og hvilke besparelser der opnås

3 Summary and conclusions

3.1 Product families – short cuts to environmental knowledge

From 1991 to 1996 the EDIP-methodology (Environmental Design of Industrial Products) was developed in Denmark (Wenzel et al. 1997, Hauschild & Wenzel 1998). One experience from the EDIP-project is that environmental assessment of products must give simple and operational conclusions, which can be acknowledged in the product development and by other decision makers throughout the product life cycle. The EDIP-project has demonstrated that it is possible to identify "the most important environmental hot spots". The documentation achieved by the environmental assessment shows where the most serious environmental impacts in the product life cycle occur, and uncover where the improvement potentials are in the product. The environmental knowledge obtained in this context will be valid for a number of years, and both the producer and other interested parties can use this information for setting priorities in their future planning.

Product families – a less time consuming road to follow

It can be very time consuming to perform an environmental Life Cycle Assessment (LCA), and it would be an advantage if a number of similar products - product families – can be handled in one and the same LCA as a whole.

The purpose of this handbook is to ease the work with developing more environmentally sound products. This is done by giving guidelines for development of new products without companies themselves having to perform an LCA. The major part of this work has already been done.

The handbook describes five product families, but also gives general information on life cycle assessment, what it is and how it is used

The project developed a method for selecting and forming product families, based on environmental and economical importance as well as the existence of several producers. Collaboration with 5 industrial companies was subsequently established and environmental assessments (LCA) including diagnosis (the pointing out of hot spots) were performed.

Selecting the product families

In this context product families were defined as a group of products having similar characteristics based on a technical familiarity.

This means that the findings for a specific product can be utilized by products using the same technology.

Bogen beskriver i alt fem produktfamilier. Den giver også generel information om livscyklusvurdering, hvad det er, og hvordan det kan bruges.

Formålet med håndbogen er at gøre det lettere at udvikle miljørigtige produkter, uden at virksomheden først skal i gang med miljøvurderingsarbejdet. En stor del af det arbejde er gjort.

De fem produktfamilier som er beskrevet i håndbogen er

Hvorfor være miljøbevidst om produkter?

Miljøhensyn taget ved fremstilling produkter er blevet en konkurrence- og salgsparameter. Mange virksomheder er bevidste om det nødvendige i, at have et godt miljø-image hos forbrugeren. Man har set hvordan store globale, multinationale og internationale selskaber sætter fokus på miljø; en tendens som også spreder sig til små og mellemstore virksomheder.

Anledningen til en bevidst og aktiv miljøindsats kan være mange. Måske stiller en stor virksomhed krav til underleverandørerne om miljødokumentation. Måske betyder miljøhensyn ved offentlige indkøb, at virksomheder er nødt til at springe med på vognen og få dokumenteret produkters miljøforhold.

Miljøhensyn eller ej?

Håndbogen - et overkommeligt værktøj

Håndbogen præsenterer konklusioner, retningslinier og anbefalinger for den enkelte produktfamilie. De bagved liggende grundige miljøvurderinger findes i tekniske rapporter, som er tilgængelige på miljøstyrelsens hjemmeside.

Miljøvurderingerne på produktfamilierne er udført ved brug af UMIP-metoden (Udvikling af Miljøvenlige IndustriProdukter).

Metoden bygger på "Fra vugge til grav" princippet, dvs. at produkternes miljøpåvirkninger i hele deres livscyklus er medtaget, fra råstofferne graves op af jorden til produktet bortskaffes.

Hvad skal man vide for at kunne bruge miljøvurderingerne i håndbogen?

Håndbogens kapitel 5 giver i generel form information om miljøpåvirkninger, miljøvurderings værktøjer, andre aspekter ved aktiv miljøindsats for produkter, UMIP-metoden og endelig om kriterier for udvælgelsen af produktfamilierne.

Det er ikke en forudsætning for at anvende håndbogen at kapitel 5 læses først, man kan evt. blot anvende dem som opslag i forbindelse med det enkelte produktfamilie kapitler.

Hvis man aldrig tidligere har beskæftiget sig med miljøvurdering af produkter, anbefales det at se kapitel 5 igennem, inden man går videre til den eller de produktfamilier, som man ønsker at beskæftige sig med. Miljøvurderingerne er præsenteret i diagrammer, som er let overskuelige, hvis man lige har sat sig ind hvad Livscyklusvurdering egentlig er, og hvordan det gøres. Brug kapitel 5 til det.

Hvorfor produktfamilier?

Fordi en generel miljøvurdering kan bruges af mange og er gyldig i mange år. I stedet for at den enkelte producent skal udføre en miljøvurdering på sit produkt, er det rationelt at lave en generel miljøvurdering, som det er gjort her. De produktfamilier, som er beskrevet i håndbogen er high-volume produkter, som produceres af flere virksomheder.

At tænke i produktfamilier handler både om teknologier og funktioner. Produkter baseret på samme teknologi kan have vidt forskellige funktioner. Elektromotoren anvendes f.eks. både i støvsugerfamilien og ventilationsfamilien plus i en lang række andre produkter, som derfor alle er teknologisk beslægtede. Erkendelserne fra de miljøvurderinger som er beskrevet i håndbogen under disse to familier, er derfor til en vis grad anvendelige på mange teknologisk beslægtede produkter.

Omvendt kan mange funktioner leveres ved hjælp af forskellige teknologier, som i nogle tilfælde delvist overlapper hinanden men i andre tilfælde er vidt forskellige.

Når man f.eks. læser i produktfamilien ventilation, vil man se hvordan der medtages miljømæssige aspekter ved at yde samme funktion på en helt anden måde.

Det vurderes faktisk hvad der er miljømæssigt mest fornuftigt: At ventilere et rum ved hjælp af et åbent vindue eller at ventilere ved hjælp af ventilations- anlæg?

I produktfamilien ekspansionsventil medtages også den regulerende funktion, som ventilen har. Hvad betyder ventilens egen miljøbelastning i forhold til den regulerende funktion, den har? Betyder den overhovedet noget? Hvis nu det koster øgede miljøbelastninger at forbedre ventilen, sådan at reguleringen af det system den regulerer yderligere optimeres, er det så en miljøforbedring?

Som det også vil fremgå af produktfamilierne, er sådanne overvejelser også relevante for miljøvurderingen.

Udvælgelse af produktfamilierne i aktuelle håndbog

Ved udvælgelse af produktfamilierne er der lagt vægt på følgende kriterier:

at det er produkter, som produceres i stort volumen
at der er et stor miljømæssigt forbedringspotentiale
at forbedringspotentialerne er forretningsmæssigt relevante
at der er tale om en geografisk relevant område (DK, Skandinavien, EU)

se i øvrigt eksemplerne i tabel 4.1

Tabel 4.1
Produktfamilie oversigt:

5 Hvordan miljøvurderes produkter

Til miljøvurdering af produkter anvendes en Livscyklusvurdering Det kaldes også en LCA, som er forkortelsen af det engelske Life Cycle Assessment. En livscyklusvurdering beskriver de miljømæssige konsekvenser af et produkts livsforløb, dvs. fra vugge til grav. Vurderingen inkluderer udvinding af råmaterialer, produktion, brug, bortskaffelse og transport, og baseres på en detaljeret analyse af produktet, herunder alle produktets komponenter og de væsentligste processer i produktets livsforløb.

Miljøvurderingen kan udføres på forskellige niveauer. Afhængigt af formålet kan man stoppe på det niveau som er tilstrækkeligt for den beslutning miljøvurderingen skal understøtte. Niveauerne kaldes:

1. Livscykluscheck
2. Screening
3. Detaljeret livscyklusvurdering

Livscykluscheck er en hurtig vurdering hvor resultatet beskriver de største bidrag til miljøeffekter og størrelsen af bidragene gennem produktets livsforløb. Til Livscykluscheck’et (se litteraturlisten) anvender man MEKA-princippet, hvor M står for Materialer, E for energi, K for kemikalier og A for andet.

Tabel 5.1.
MEKA-skemaet

MEKA giver en overskuelig struktur til at systematisere og forenkle miljøvurderingens resultater. En 3-4 dages arbejde plus papir, blyant og lommeregner er, hvad der skal til for at udføre et Livscykluscheck, når man forinden har sat sig ind i proceduren.

Screening er næste niveau hvor de forhold som MEKA vurderingen har peget på kan være væsentlige, tages op til en nærmere undersøgelse. Man anvender de data som umiddelbart er tilgængelige eller bruger et kvalificeret skøn, men følger overordnet samme struktur som er beskrevet i den detaljerede livscyklusvurdering. At udføre en screening kræver specialviden om LCA og udføres oftest af miljøspecialister, og der anvendes et PC-værktøj.

En detaljeret Livcyklusvurdering kræver viden om kemiske og fysiske forhold, og udføres oftest af miljøspecialister. Der er et omfattende arbejde med dataindsamling forbundet med en detaljeret livscyklusvurdering. Et LCA-PC-værktøj er nødvendigt til at understøtte og præsentere miljøvurderingen på dette niveau. Den detaljerede miljøvurdering er beskrevet yderligere i kapitlet om UMIP-metoden, som i øvrigt også udgør metodegrundlaget for de ovenfor beskrevne forenklede procedurer.

Hvor grundig en LCA skal være afhænger som nævnt af formålet og de beslutninger, den skal understøtte. Produkterne, som repræsenterer produktfamilierne i herværende håndbog har alle været underlagt en detaljeret eller en screening LCA. Hver LCA er beskrevet i tekniske baggrundsrapporter, som er tilgængelige på Miljøstyrelsens hjemmeside.

Hvordan indpasses miljø i produkter?

Det gør man ved at forebygge, og ikke vente til skaden er sket. Det største råderum til at miljøforbedre et produkt, er i de tidlige faser i produktudviklingen. Råderummet indsnævres, og det bliver mere omkostningskrævende jo længere hen i udviklingsforløbet man kommer. Så start tidligt med at tænke miljøforberinger ind i produktet!

Ved at anvende miljøvurdering kan man forøge muligheden for i de tidlige faser af projektforløbet at bedømme de miljømæssige konsekvenser af ændringer, man overvejer at gennemføre (Olesen & Hauschild, 1998).

Analysér et referenceprodukt, altså et eksisterende produkt som er nært beslægtet. Det arbejdet er gjort for produktfamilierne, så her har man allerede et overblik samt fokus på de opgaver, der skal løses.

Overvej store eller små indgreb. Og vælg altid den løsning med de bedste miljøegenskaber. Se anbefalingerne under de enkelte produktfamilier.

Betragt altid konsekvensen af nye løsninger i hele produktets livsforløb. Overvej om løsninger som "koster" på miljøsiden enkelte steder i produktet, måske alligevel giver en miljømæssig gevinst set over det samlede livsforløb. Og vise versa.

Brug de miljøforbedringsværktøjer som allerede findes, f.eks.

1. Denne håndbog
2. Håndbog i miljøvurdering af produkter, - en enkel metode
3. Håndbog i produktorienteret miljøarbejde
4. UMIP-bøger og –værktøj

- Se mere på Miljøstyrelsens hjemmeside www.mst.dk

5.1 Hvad er miljøeffekter og ressourceforbrug

Det er de påvirkninger af miljøet som bl.a. forårsages af vores forbrug af produkter. Miljøeffekterne, som indgår i UMIP-metodens miljøvurdering ( Hauschild 1996, Olesen & Hauschild 1998) kan ses i tabel 5.2

Tabel 5.2
Miljøeffekter og ressourceforbrug

I forbindelse med miljøvurderinger udtrykkes ressourcer som rene stoffer og ikke som malme, dvs. f.eks. jern og ikke jernmalm. For at vurdere ressourceforbruget fra et produkts livsforløb, er det nødvendigt med en fælles reference (se også afsnit 5.2 om UMIP-metoden).

Man holder ressourceforbruget op mod henholdsvis den globale produktion af pågældende ressource målt per indbygger i verden og dernæst mod forsyningshorisonten. I skemaet vises eksempler på årlig produktion, reserver og forsyningshorisont for udvalgte ressourcer.

Tabel 5.3
Årlig produktion , reserver og forsyningshorisont for udvagte ressourcer (Referencer: BP 1992, World Resources, 1992, World Mineral Statistics, 1991.)

5.2 Hvad er UMIP-metoden

UMIP er en metode til at miljøvurdere produkter og ydelser. Hvad den egentlig går ud på beskrives i det følgende. De fagudtryk som man bruger i miljøvurderingen forklares også.

Udvikling af Miljøvenlige IndustriProdukter -UMIP

Produktfamilierne er vurderet ved hjælp af den dansk udviklede UMIP-metode. UMIP står for Udvikling af Miljøvenlige IndustriProdukter. UMIP-programmet var et 5-årigt udviklingsprogram iværksat i 1991 af Miljøstyrelsen med deltagelse af Dansk Industri, Danfoss, B&O, Grundfos, KEW og Gram, Danmarks Tekniske Universitet og Instituttet for Produktudvikling.

UMIP-metoden er internationalt anerkendt og anvendt, og metoden er i overensstemmelse med de krav til LCA som ISO-standarderne i 14000 serien beskriver.

UMIP-metoden er beskrevet i fem dansk- og to engelsksprogede bøger (se litteraturlisten). Metoden understøttes af et PC-værktøj med tilhørende database som indeholder omkring 250 enhedsprocesser (se litteraturlisten).

Figur 5.1.
Logoet, som findes på alle UMIP-værktøjerne

UMIP-metoden er målrettet til anvendelse i produktudvikling, fordi der her er det største råderum, når det gælder om at miljøforbedre et produkt.

Miljøbelastning fra produkter

Et produkts miljøbelastninger opstår i de processer, som tilsammen udgør livsforløbet. Hele produktets livsforløb kaldes også produktsystemet. Faserne i livsforløbet: Materialer, Produktion, Transport, Brug og Bortskaffelse består hver især af en række processer, som man også kan kalde produktsystemets byggeklodser.

Figur 5.2.
Produktsystemet og dets byggeklodser (processer)

I processen kan der forbruges energi f.eks. el eller afbrænding af olie og naturgas. Der kan også bruges materialer som f.eks. kobber eller plast. Der kan forekomme emissioner (udledninger), enten direkte fra processerne eller indirekte fra kraftværket, som leverer elektricitet til en proces. Emissionerne belaster miljøet hvis de bidrager til miljøeffekter som f.eks. drivhuseffekt og forsuring.

Når et produkt miljøvurderes følger man en bestemt procedure. Internationalt er man blevet enige om at en miljøvurdering skal følge de trin, som er vist i figur 5.3. Hvad de enkelte kasser dækker forklares i det følgende.

Se her!

Figur 5.3.
Trin i miljøvurderingen (Bearbejdet efter ISO 14040. 1997, trin i miljøvurdering)
  

Formål

Hvad skal miljøvurderingen bruges til?
Hvem skal bruge den?
Hvilke beslutninger skal den understøtte?

Afgrænsning

Hvilket produkt skal vurderes?
Hvad er produktets ydelse?
Hvor meget tages med i vurderingen?

Når miljøvurderingen anvendes til at sammenligne alternative løsninger, er ydelsen det man vurderer. F.eks. kan ydelsen "ventilation af et rum" opnås på forskellige måder, åbne et vindue eller installere et ventilationsanlæg.

For at sikre, at det er den samme ydelse, der bliver vurderet hver gang defineres ydelsen i forhold til mængden og kvaliteten af ydelsen. Dette kaldes den funktionelle enhed. Det er helt afgørende for miljøvurderingens resultat at den funktionelle enhed er defineret korrekt og præcist.

I et eksempel i publikationen Life Cycle Check (Wenzel et al., se litteraturlisten) beskrives det, hvordan man ikke bare kan sammenligne to hvide hospitalskitler af henholdsvis bomuld og polyester. Det viser sig nemlig, at personalet næsten altid har en T-shirt af bomuld under polyesterkitlen, pga. varme og komfort. Når man skal miljøvurdere de to kitler, skal man derfor sammenligne en polyesterkittel inklusiv en bomulds T-shirt med en bomuldskittel.

Afgrænsningen indeholder også parametre som tidsmæssig, geografisk og teknologisk afgrænsning. F.eks. fastlægges om det er moderne eller gamle produktionsmetoder, i hvilke lande produktet sælges osv.

Opgørelse

I opgørelsen samles og bearbejdes data fra alle processerne i produktets livsforløb, dvs. fra vugge til grav. Det er de data, som skal bruges til at opgøre forbrug og udledninger fra alle processer i produktets livsforløb. UMIP-metoden anvender en styklistestruktur for produktet, hvor materiale indhold og produktionsprocesser er nøje specificeret.

Data bearbejdes og lagres som såkaldte enhedsprocesser.

Det er de tidligere omtalte byggeklodser i produktsystemet, som nu kvantificeres og får betegnelsen enhedsprocesser. Dvs. at data relateres til en bestemt mængde af produktet fra den givne proces. Det gør dem skalerbare og dermed generelt anvendelige i forskellige sammenhænge i miljøvurderingsforløbet.

Figur 5.4.
Eksempel på byggeklodsen (enhedsprocessen) for et kg støbegods

Det kan være en særdeles tidskrævende arbejdsopgave at indsamle og bearbejde data.

Vurderingen

Når opgørelsen er tilendebragt skal den vurderes. Første trin i vurderingen er en slags oversættelse af data til de miljøeffekter, som enkelte udledninger forventes at give. Denne oversættelse kaldes karakterisering og det man regner sig frem til kaldes miljøeffektpotentialer.

I UMIP-metoden vurderes miljøeffekter, ressourceforbrug og arbejdsmiljøeffekter. Hvad er ressourceforbruget? Hvor store er miljøeffekterne?

For at fortolke ressourceforbrug og de forventede miljøeffekter er det nødvendigt at bringe dem på en fælles skala og bruge samme sammenligningsreference. Det kaldes normalisering.

Ved normaliseringen bliver størrelsen af de forventede miljøeffekter og resourceforbrug udtrykt i en enhed, som det er let at forholde sig til, nemlig brøkdele af den årlige belastning fra en gennemsnitsperson. Det udtrykkes i enheden personækvivalenter (PE) f.eks. for en gennemsnitspersons belastning i Danmark i 1990, og skrives som PE _DK90 eller i verden, som skrives PE_W90.

UMIP-PC-værktøj understøtter denne procedure og resultaterne kan vises som let overskuelige diagrammer. Efterfølgende foretages en usikkerheds- og følsomhedsvurdering af vurderingens resultater.

I vurderingen ligger også muligheden for at fortolke resultaterne fra normaliseringen, dvs. at lave en indbyrdes sammenligning. Det kaldes vægtning. Hvor alvorlige er de forventede miljøbelastninger eller trækket på ressourcer? Hvad er værst, bidrag til drivhuseffekt eller til forsuring? Hvilke effekttyper er globale og hvilke er regionale, og hvad er vigtigt?

Den indbyrdes alvorlighed af miljøeffekterne udtrykkes i et sæt af vægtningsfaktorer, som afspejler de mulige konsekvenser af miljøeffekterne i forhold til hinanden. Vægtningen kan baseres både på rent miljøfaglige parametre, som kritiske tærskelværdier samt på mere holdningsprægede parametre som politisk fastsatte reduktionsmål for udledninger, som f.eks. for CO₂-udledning .

UMIP-metoden tager udgangspunkt i de eksisterende målsætninger for reduktion af forskellige former for miljøbelastninger og udtrykkes i enheden PEM_WDK2000. Det står for personækvivalent ved målsatte eller accepterede udledninger i år 2000 globalt, regionalt og lokalt.

Også vægtningsproceduren udføres i UMIP-PC-værktøjet, og resultaterne illustreres, ligesom ved normaliseringen, i let overskuelige diagrammer, som det også kan ses under de forskellige produktfamilier.

Fortolkning

Den yderligere fortolkning omfatter også en vurdering af, hvorvidt resultaterne opfylder formålet med miljøvurderingen fyldestgørende. Svarer de på de stillede spørgsmål? Er vurderingen god nok til at gøre det? Kan målgruppen anvende resultaterne? Osv.

Miljøvurderinger på produktfamilierne

Miljøvurderingerne på produktfamilierne er udført i UMIP-PC værktøjet med tilhørende database (se litteraturlisten). Med udgangspunkt i de indsamlede data er opstillet en model, som omfatter materialeforbrug, produktionsprocesser, transportprocesser, brug, bortskaffelsesprocesser og udslip til miljøet som produktet medfører i hele dets livscyklus. På baggrund af den opstillede model er miljøpåvirkningerne beregnet. Resultaterne præsenteres i søjlediagrammer, hvor det er let at udpege de væsentligste påvirkninger.

Ved at ændre på materialer og processer i modellen, kan det beregnes hvilken effekt det har f.eks. at udskifte et bestemt materiale eller en bestemt proces. Det er på baggrund af disse beregninger, som er beskrevet i baggrundsrapporterne (tilgængelige på Miljøstyrelsens hjemmeside www.mst.dk) at det er muligt at fremkomme med forslag til bedre miljømæssige løsninger for de enkelte produktfamilier.

5.3 Hvordan beregnes energiforbruget

Man følger energi forbruget tilbage til udvinding af ressourcen og kompenserer for de tab der er undervejs. Der anvendes en række forskellige begreber til beskrivelse af den energi, der fremkommer ved afbrænding af ressourcer. I det følgende forklares hvad de forskellige begreber dækker og der gives et eksempel på hvordan man regner sig frem til energiforbruget.

Brændsler til energiformål udvindes af ressourcer. Ressourcerne kan være fornyelige, som f.eks. biomasse (træ, halm etc.) eller begrænsede, som f.eks. fossile brændsler (naturgas, olie, kul). Brændslerne anvendes både til varme, transport og el-fremstilling.

Den primære energi er den mængde energi, der forbruges som ressource. Den primære energi er større end den energimængde, der fremkommer ved forbrænding af det producerede brændsel dvs. den energi som er indeholdt i brændslet. Dette skyldes, at brændslerne før de kan anvendes skal udvindes, klargøres eller forædles samt transporteres. Disse processer kaldes tilsammen precombustion. Direkte oversat betyder det "før forbrænding", men dette udtryk benyttes ikke på dansk. Precombustion kræver energi og medfører en miljøbelastning. I forhold til energien i brændslet udgør tabet ved precombustion 5-20%.

Se her!

Figur 5.5
Fra primær energi til direkte energi

Den primære energi er summen af precombustion og energien i brændslet. Energien i brændslet kaldes også det direkte brændselsforbrug

Den mængde energi, som bliver nyttiggjort ved forbrænding i f.eks. fyr eller maskiner kaldes direkte energi. Den direkte energi kan f.eks. være relateret til el, damp eller varme. Ofte vil der være tab således, at den direkte energi er mindre end energien i brændslet.

Termisk energi er varme eller damp fra fyringsanlæg. Transportenergi er mekanisk energi fra motorer. Til produktion af termisk energi og transportenergi indgår den primære energi, selve forbrændingen, tab ved forbrændingen og tab ved brug af energien. Tabet ved forbrænding udgør typisk 10-30% for fyr og 50-85 % for motorer.

Eksempel:

En el-motor med akseleffekten 7,5 kW leverer på en time energimængden 7,5kWh = 27 MJ. Med en virkningsgrad på f.eks. 86% skal motoren bruge 31,5 MJ elektrisk energi direkte fra nettet. Med et konverteringstab ved el-produktion på 65% skal el-værket bruge 90 MJ brændsel (kul, olie, naturgas) for at producere 31,5 MJ el. Udvinding og raffinering af denne brændselsmængde koster ca. 10% svarende til 10 MJ. I alt skal der bruges 100 MJ primær energi til drift af motoren.

Energien i det indfyrede brændsel måles f.eks. i MJ eller undertiden i kWh eller angives som direkte brændselsforbrug i f.eks. kg, liter eller m³. Den leverede (direkte) energi måles i f.eks. MJ eller kWh.

kommer fra fossile brændsler, uran og biobrændsler. Dertil kommer sol, vind eller vand. I elektrisk energi produceret fra brændsler indgår de samme processer og tab, som er nævnt ovenfor. Desuden er der tab ved levering af el fra kraftværk til forbruger.

I forhold til energien i brændslet er det samlede tab ved produktion og levering af elenergi typisk 60-70%. Det er således kun ca. 1/3 af den primære energi, der kan tappes som el af forbrugerne.

Brændselsenergien indfyret i kraftværket måles f.eks. i TJ (10¹² J) eller tons. Den producerede og direkte anvendte elenergi angives normalt i kWh eller GWh (10⁹ Wh).

5.4 Hvordan håndteres kemikalier

Man prøver bl.a. at skabe et overblik over om der i produktets livsforløb forekommer kemikalier, der i forvejen betragtes som farlige af myndighederne. Men alle kemikalier er i princippet farlige, hvis man udsættes for tilstrækkelig stor mængde af stoffet.

Hvilke miljøeffektyper påvirkes?

De fleste miljøeffekttyper, som vurderes i LCA påvirkes kun af et begrænset antal kemikalier. Dette gælder drivhuseffekt, stratosfærisk ozonnedbrydning, forsuring, næringssaltbelastning samt fotokemisk ozondannelse. De kemikalier og kemikaliegrupper, som bidrager til disse effekttyper, er listet f.eks. i UMIP-metode bogen (Wenzel et al., 1996) og hvert enkelt stofs bidrag til miljøeffekterne er allerede vurderet. Der er dog også miljøeffekttyper, forårsaget af kemikalier, som ikke er helt så lette at have med at gøre. Det er økotoksicitet og toksicitet over for mennesker. De største bidrag til de nævnte effekttyper stammer fra energiproduktionen. I et livscyklustjek (efter MEKA-princippet) er disse effekttyper således allerede delvis repræsenteret ved energiforbruget. I de mere detaljerede miljøvurderinger beregnes det specifikke produktsystems bidrag til de enkelte miljøeffekttyper automatisk af PC-værktøjet på baggrund af allerede udførte vurderinger af stofferne.

Trinsvis vurdering af giftighed for mennesker og miljø

Den væsentligste grund til, at effekttyperne økotoksicitet og toksicitet er svære at håndtere er, at alle stoffer i princippet er giftige, hvis man udsættes for en tilstrækkelig stor mængde af stoffet. Det er altså ikke muligt at lave en liste over stoffer, som er giftige eller på forhånd at vurdere alle stoffers bidrag til miljøeffekttypen ligesom det er for de øvrige miljøeffekttyper.

Når det gælder økotoksicitet og toksicitet overfor mennesker foretages vurderingen af kemikalier i en mere eller mindre trinvis fremgangsmåde afhængig af dybden af LCA’en (fra MEKA til detaljeret).

I første trin, hvor der skaffes et overblik over produktets miljøbelastninger i livsforløbet ved hjælp af et livcyklustjek er det af hensyn til tidsforbruget ikke rimeligt at gå i dybden med kemikalievurderingen. Her skaffes, på baggrund af de oplysninger som er tilgængelige, overblik over om der i livsforløbet for produktet forekommer kemikalier, der i forvejen betragtes som farlige af myndigheder. Det primære formål med vurdering af kemikalierne på dette niveau er at sikre, at der ikke overses væsentlige miljø- og sundhedspåvirkninger. Mange af kemikalierne anvendes i produktionen og vil sandsynligvis primært forårsage risici i arbejdsmiljøet.

Næste trin afhænger af det aktuelle behov. Anvendes eller udledes f.eks. store mængder af specifikke kemikalier. som bør vurderes nærmere eller er der helt andre parametre i produktets livsforløb som der skal fokuseres på?

Vurdering af kemiske stoffer skal foretages af eksperter

Derefter modelleres produktets livsforløb i flere detaljer ved hjælp af et PC-værktøj. For en række af normalt forekommende emissioner samt for emissioner, som er blevet vurderet i forbindelse med tidligere projekter i UMIP-regi er de kemikalier som optræder allerede vurderet. Men en lang række af kemiske stoffer er endnu ikke blevet vurderet. Hvis disse kemiske stoffer skal bidrage til produktets samlede bidrag til effekttypen skal de vurderes således, at de kan indgår i beregningerne.

6 Belysning

6.1 Introduktion til produktfamilien

Det anslås, at ca. 12% af det totale elforbrug i Danmark anvendes til belysning. For sammenligningen skyld kan det nævnes, at et tilsvarende tal er anslået for belysningens andel af elforbruget i Sverige. Lysstofrør, herunder de kompakte lysstofrør inklusive el-sparepærerne, er blevet udbredt gennem de senere år, men der er stadig megen elbesparende teknik, som først sent er kommercielt modnet og derfor ikke anvendes i vid udstrækning. Der kan således være et væsentligt potentiale for miljømæssige forbedringer ved elbesparelser på belysning.

Også i affaldssammenhænge bidrager belysning væsentlig til miljøbelastningerne da armaturer og lyskilder udgør en af de fem største affaldsfraktioner blandt elektrisk og elektronisk affald.

6.2 Det undersøgte produkt

I miljøvurderingen undersøges et specifikt belysningsanlæg til et gangareal.

Figur 6.1
Downlight til gangareal

Anlægget består af 8 downlights, som er armaturer der indbygges i loftet og anlægget antages at være tændt 12 timer i døgnet. Anlægget anvender kompakte lysstofrør. Tekniske specifikationer for det undersøgte produkt findes i næste afsnit.

6.3 Produktets familie

Det er nødvendigt at tage udgangspunkt i et specifikt eksempel for at kunne gennemføre en miljøvurdering. Men selvom miljøvurderingen er baseret på belysning af et gangareal, er konklusionerne mere bredt anvendelige og gælder belysning i almindelighed.

De to vigtigste erkendelser er nemlig, at der er store muligheder for elbesparelser samt, at der skal være opmærksomhed på minimering af ressourceforbruget f.eks. ved etablering af indsamlings- og genvindingssystemer. Disse erkendelser er så væsentlige, at det er usandsynligt, at de ændres selvom belysningsanlægget er betydeligt anderledes end det undersøgte.

Generelt vil indendørs belysning i bred forstand således kunne drage nytte af de miljøforbedringspotentialer, som er identificeret i dette projekt. Især i offentlige bygninger, virksomheder og lignende er forbedringspotentialerne relevante mens etableringen af f.eks. lysstyringssystemer nok endnu ikke er økonomisk realistisk i private hjem.

I de private hjem har manuelle lysdæmpere samt separate bevægemeldere vundet indpas, dels som spareforanstaltning, dels som lyseffekt. Nogle separate bevægemeldere kan dog have et relativt højt eget elforbrug, hvilket reducerer elbesparelsen. Opmærksomhed på og en reduktion af dette elforbrug er et oplagt forbedringspotentiale.

For udendørs belysning gælder til dels samme erkendelser om lysstyring og elektronik men der må tages hensyn til eventuelle særlige sikkerhedskrav til armaturer. Kravene til bl.a. farvegengivelse er dog ikke så høje, hvorfor der kan anvendes mere effektive lyskilder.

De elektroniske komponenter i armaturer adskiller sig ikke væsentligt fra andre elektroniske komponenter og der er da også i miljøvurderingerne anvendt generelle anslåede værdier for produktion og bortskaffelse af elektronikken. Erkendelserne vedrørende indsamling og genvinding af elektroniske komponenter gælder således bredt for alle elektroniske produkter. Der foreligger da også et endnu ikke godkendt EU-direktiv om håndteringen af sådanne produkter, hvoraf det fremgår at 60-80% af elektronik skal indsamles og genvindes i år 2006 (500PC0347(01) Forslag til Europa-Parlamentets og Raadets direktiv om affald af elektrisk og elektronisk udstyr. Forslaget kan ses på EU’s hjemmeside http://europa.eu.int/eurlex/da/com/dat/2000/da_500PC0347_01.html). Der er forslag til endnu et EU-direktiv, det såkaldte EEE-direktiv, i hvilket der bl.a. stilles krav til producenter af elektronisk udstyr om at miljøvurdere produkter i produktudviklingen for at skabe en balance mellem økonomiske, tekniske og miljømæssige aspekter. Direktivet foreligger marts 2001 endnu som et foreløbigt forslag og kan ses på EU’s hjemmeside http://europa.eu.int/comm/enterprise/electr_equipment/eee/index.htm.

6.4 Produktets tekniske specifikationer

Formål med og krav til lys

Belysning skal tilfredsstille menneskers ønsker om og behov for lys evt. som supplement til alm. dagslys. Disse ønsker og behov for lys er meget varierende og yderst foranderlige alt efter individ og situation. Der er forskellige krav til belysningen afhængig af de konkrete formål og det er forskellige egenskaber ved belysningen, som opfylder disse krav.

Eksempelvis skal lyset i butikker gøre det let at vælge mellem varer og det skal derfor fremhæve varernes form, materiale og struktur og skal desuden gengive farver så naturtro som muligt. I restauranter, hjem m.m. er lysets rum- og miljøskabende effekt vigtig, fordi der skal skabes en fornemmelse af hygge og trivsel.

Når det gælder kunstig belysning i arbejdslokaler stilles særlige krav, som er specificeret i standarden DS700 udgivet af Dansk Standard. I denne standard stilles for en lang række specifikke arbejdssteder eller –arter, krav til belysningsstyrke, maksimal blænding samt farvegengivelse.

Det er klart, at der skal være lys nok til at kunne se tilstrækkeligt godt og at lamperne ikke må blænde. Som beskrevet nedenfor er der dog også andre egenskaber som er vigtige og hvor standarden kommer med anbefalinger til, hvorledes lyskvaliteten kan kontrolleres.

Belysningens egenskaber

Belysnings egenskaber er en blanding af forskellige faktorer:

Jo mere lys, der er rettet rigtigt mod et objekt desto finere detaljer og desto svagere kontraster kan opfattes og jo lettere og hurtigere ser man. Dette er dog kun op til en vis grænse, hvor synsopfattelsen svækkes pga. blænding. Hvor denne grænse ligger afhænger af øjets adaptationstilstand (hvilken lysstyrke er øjnene tilpasset til) og omgivelsernes luminans (luminans er tilbagekastningen af lys fra overflader f.eks. vægge).

Eksempelvis vil et stærkt arbejdslys i et ellers mørkt rum kunne blænde, hvilket ikke ville være tilfældet, hvis der er god almen belysning. Lysniveauet i et rum skal afpasses efter, hvilke opgaver, der bliver udført, alder på arbejderen (jo ældre, jo mere lys), samt vigtigheden af hastighed og præcision i arbejdet.

Blænding forårsages når øjnene udsættes for et stærkere lys end de er tilpasset til. Dette lys kan komme fra lamper, solen eller himlen gennem et vindue, men kan også komme fra reflekser i blanke overflader, f.eks. en computerskærm. Blænding gør det svært at se og har en trættende virkning.

Blænding kan undgås eller begrænses ved at placere armaturet hensigtsmæssigt, ved at vælge armaturer med effektiv afskærmning og god lysfordeling samt ved at undgå reflekser i blanke overflader. Som nævnt ovenfor kan en forøgelse af baggrundsbelysningen desuden mindske risikoen for blænding fordi blænding til en vis grad også afhænger af kontraster.

Øjet tilpasser sig til en bestemt lysstyrke og der må derfor ikke være for store forskelle mellem den såkaldte luminansfordeling i rummet, da det vil opfattes som ubehageligt. I en arbejdsbelysning f.eks. skal det objekt, der arbejdes med have højere luminans end omgivelserne. Luminansfordelingen bestemmes af armaturernes placering og lysfordeling, forskellige overfladers refleksionsegenskaber, samt i hvilken udstrækning armaturernes lysende overflade er synlig. En ændring i luminansen i synsfeltet bør altid ske successivt så øjet når at tilpasse sig. Hvis det f.eks. er et arbejdslokale bør der være en rimelig ensartethed i hele rummets belysning.

Det menneskelige øje formår at opfatte forskelle mellem farver og mellem luminans. Kontrast opstår ved at et objekt har en anden farve eller luminans end baggrunden.

Figur 6.2
Lys ved en arbejdsplads, lysets retning og refleksion

Når der skal opnås høj synspræstation er det vigtigt at kontrasten er så stor som muligt. Kontrasten afhænger af følgende:

- lyset retning mod det betragtede objekt
- den seendes retning mod det betragtede objekt
- det betragtede objekts refleksions-egenskaber

5. Farvegengivelse og lysfarve

Strålingen fra forskellige lyskilder har forskellige spektral sammensætning og dermed forskellig evne til at gengive objekters farver. Farvegenskaberne har stor betydning for indretningen og opfattelsen af et rum og dets interiør.

Lyskildens farveegenskaber defineres ved hjælp af to begreber: Farvetemperaturen, som beskriver hvorledes selve lysets farve opfattes og farvegengivelse, som beskriver hvorledes lyset gengiver farver.

Figur 6.3
Farvetemperaturer

Farvetemperatur (refererer til farven på et sort varmelegeme ved forskellige temperaturer). Normalt foretrækkes en varmere farve i lavt belyste områder (f.eks. spisestue) og en koldere farve i stærkt belyste områder f.eks. butikker. 3000K er varmtonet lys, 4000K er hvidt neutralt lys, 5000K er normalt dagslys.

Farvegengivelse defineres ved et R_a-indeks med en skala på 0-100, hvor 100 svarer til en glødelampe. Normalt skal der anvendes en R_a-værdi på mindst 80 i lokaler hvor personer opholder sig.

Desuden må belysningen ikke flimre eller genere ved støj eller varme. Normalt anvendes 50 Hz på strømnettet, hvilket resulterer i flimmer fra lamper. Denne flimmer ligger lige på kanten af hvad det menneskelige øje kan opfatte. Flimmer opfattes naturligvis som generende og for at undgå det kan der anvendes højfrekvens forkoblinger (se nedenfor), som i øvrigt også giver bedre mulighed for at styre lyset (f.eks. dæmpe i forhold til mængden af dagslys), og dermed energibesparelser.

Lysteknikere kan på baggrund af armaturers og lyskilders egenskaber samt ved hjælp af forskellige beregningsprogrammer projektere belysningen i et givet lokale, således at den opfylder kravene i DS700 såvel som de individuelle krav arkitekter, bygherrer eller andre måtte have til belysningen. De krav som eksempelvis arkitekter stiller er ofte af en lidt anden karakter, hvor der er fokus på f.eks. æstetik og design.

Teknik

Selve lyskilden spiller en stor rolle med hensyn til lysintensitet, og farveegenskaber, såvel som for lysudbyttet (lysstrømmen pr. watt) og kan karakteriseres med hensyn til disse tre egenskaber, som der er stor forskel på mellem forskellige lyskilder.

Generelt kan der opnås gode resultater med lysstofrør, som dog kan flimre en del. Lysstofrør kræver en forkobling, som styrer strøm og spænding til lyskilden. Forkoblinger kan desuden udformes således, at de omformer fra 50 Hz, som er den normalt anvendte frekvens på strømnettet, til en væsentlig højere frekvens (op til 50.000 Hz). Dette fjerner dels flimmer men giver også bedre muligheder for at dæmpe lyset og bedre eludnyttelse.

Armaturets lystekniske data beskriver, hvor meget og hvorledes lyset udsendes fra armaturet. En vigtig egenskab ved armaturet er virkningsgraden af armaturet som beskriver forholdet mellem den nøgne lyskildes lysudsendelse og armaturets lysudsendelse. Men det er også vigtigt, at lyset kommer hen hvor det skal bruges dvs. at armaturets lysfordeling passer til formålet.

Det undersøgte produkt

Miljøvurderingen af belysning har taget udgangspunkt i belysning af et gangareal vha. downlights, som er lamper, der er indbygget i loftet. Der er givet en række krav til belysningen: Der skal være 100 lux på gulvplan (dette er mere end kravet i DS700 på 50 lux (lux er enheden for belysningsstyrke)), Ra-indeks (farvegengivelsen) skal være mindst 80 og øvrige krav i DS700 skal være overholdt, armaturer må ikke blænde ved vinkler større end 60° , de skal være brandhæmmede og det skal være let at udskifte lyskilder. Rent lysteknisk er det også vigtigt, at lyset er jævnt på hele gangen (lysfordelingen).

Vurderingen omfatter desuden en række antagelser og forudsætninger bl.a. om, hvor lang tid lyset er tændt og hvor meget et styringssystem kan reducere belysningstiden.

6.5 Miljøvurdering

Miljøvurderingen af belysningsanlæg omfatter energi- og procesemissioner samt ressourceforbrug i forbindelse med resourceudvinding og materialefremstilling, produktion, brug, bortskaffelse og transport.

Se her!

Figur 6.4
Livscyklusmodel for belysning

Afgrænsningen af det undersøgte system fremgår af figuren, som viser en livscyklusmodel for belysning.

Miljøvurderingen er baseret på oplysninger fra en producent af armaturer om materialesammen-sætning, energiforbrug levetid m.m. Data stammer primært fra UMIP-databasen.

Materialefasen inkluderer selve materialerne til armaturet, samt estimater for nogle elektroniske komponenter og for dele af lyskilderne. Data for de elektroniske komponenter er estimeret af IPU, mens der for lyskilderne kun er medtaget de væsentligste materialer (dvs. fremstilling er ikke inkluderet).

Brugsfasen omfatter energi til lyskilder og forkobling. Brug er antaget at finde sted i Danmark og baseres således på dansk el-produktion.

Ved bortskaffelse er der regnet med 90% genvinding af lyskilder og elektronik samt genvinding af kobber og stål, hvilket forventes at være realistisk i det mindste inden for et par år.

6.6 Belysningsanlæggets miljøbelastning

Miljøvurderingen er foretaget efter UMIP-metoden, hvor miljøbelastningen vurderes i forhold til en række forskellige miljøeffekttyper jf. de indledende kapitler Resultaterne er vægtet på baggrund af de politiske målsætninger for de enkelte miljøeffekttyper, således at de illustrerer, hvor alvorlig en miljøeffekt og dens mulige konsekvenser vurderes at være i forhold til andre miljøeffekter.

I diagrammet i det følgende ses de vægtede miljøeffektpotentialer for det undersøgte belysningsanlæg.

Se her!

Figur 6.5
Vægtede miljøeffektpotentialer for belysningsanlæg til gang.

Som det fremgår af diagrammet er det energiforbruget i brugsfasen, som er det fuldstændig dominerende bidrag til miljøeffektpotentialerne. Brugsfasen dominerer i forhold til de øvrige faser med bidrag på ca. 90% eller mere til drivhuseffekt, forsuring, toksicitet (alle typer), volumenaffald samt slagge og aske. Effekterne kan i høj grad tilskrives den kulbaserede el-produktion og ved en følsomhedsvurdering er det fundet, at et nyere scenarie for el-produktionen mindsker miljøbelastningen med ca. 20%.

Belysningsanlægget forårsager også økotoksicitet og persistent toksicitet ved bortskaffelsen, dvs. fra genvindingen af materialer. Da de specifikke processer i genvindingen ikke er kendte, er størrelsen af bidraget til toksicitet imidlertid meget afhængig af de antagelser, som er foretaget i forhold til emissioner fra genvindingsprocesserne. I eksemplet er det værst tænkelige tilfælde i forhold til den antagede genvinding vurderet, nemlig at alt hvad der ikke genvindes (ca. 10%) udledes til miljøet. En stor del af denne toksicitet skyldes kviksølv og andre metaller i lyskilderne.

Vurderingen omfatter også de materialeressourcer, som anvendes til belysning, f.eks. stål og kobber til armatur og ledninger. Som det fremgår af figur 6.6 dominerer energiressourcerne i brugsfasen.

I materialefasen ses også de vægtede ressourcer til fremstillingen af elektroniske dele. De materialer, som tydeligt fremgår er kobber, tin og antimon. Forbruget af materialer modregnes til dels ved undgået produktion af nye materialer når den elektroniske forkobling og lyskilderne genvindes. I diagrammet er er en forventet genvinding på 90% medregnet. Hvis genvindingen er mindre vil også forbruget af nikkel, zink og guld være af betydning i det samlede billede.

Figur 6.6
Vægtede ressourceforbrug for belysningsanlægget

6.7 HOT SPOTS

Den gennemførte miljøvurdering har tydeligt identificeret "hot spots" for miljøbelastningen af belysningsanlæg. Det drejer sig først og fremmest om energiforbruget i brugsfasen og dernæst om anvendelsen af sparsomme ressourcer.

Udgør klart den største påvirkning af samtlige miljøeffektkategorier. Det bidrager med 90% eller mere og påvirker fra 9 til mange gange mere end de øvrige faser. Energiforbruget er meget påvirkeligt af såvel installationen (anvendes f.eks. lysstofrør og er der automatisk styring) som af brugsmønstre.

Det skal bemærkes, at lysstofrør og el-sparepærer indeholder kviksølv, som kan frigives til miljøet efter brug. Indholdet af kviksølv (og andre metaller) er imidlertid relativt lavt og selvom hele lyskildens indhold blev frigivet til miljøet, reduceres den totale påvirkning af miljøet med disse metaller mere end tre gange ved anvendelse af lysstofrør. Dette skyldes det lavere forbrug af energi, som fremstilles med kulkraft, hvorfra der også udledes metaller.

Sparsomme ressourcer

Som f.eks. tin, nikkel, guld og kobber anvendes både i elektroniske dele og i lyskilder, men forbruget modregnes til en vis grad ved genanvendelse af disse dele.

6.8 Hvordan kan miljøbelastningen nedsættes

Tekniske løsningsmuligheder

Undersøgelsen af, hvorledes miljøbelastningen kan nedsættes tager naturligvis udgangspunkt i de identificerede hot spots, og fokuserer derfor på energibesparelser og reduktion af ressourceforbruget.

De største miljømæssige forbedringspotentialer ligger i en reduktion af energiforbruget i brugsfasen. Der er flere muligheder for at reducere dette forbrug. Ikke alle mulighederne er undersøgt i den konkrete vurdering af et belysningsanlæg bl.a. fordi det undersøgte belysningsanlæg allerede er udstyret med lysstofrør og højfrekvensforkoblinger. Men el-besparelser på belysning har i de senere år været et emne for belysningsbranchen og der er således skrevet en del om det.

Generelt kan det siges, at selvom der i de forskellige forbedringsforslag bl.a. introduceres flere elektroniske komponenter, har fremstilling og eget energiforbrug af disse kun ringe betydning i forhold til de store elbesparelser de medvirker til.

Figur 6.7
Energiforbrug ved forskellige løsninger

Figur 6.7 viser besparelsespotentialer ved introduktion af de forskellige forbedrings-muligheder. Tallene er anslået på baggrund af oplysninger fra bl.a. producenter, leverandører m.fl., men kan kun opfattes som retningsgivende. Figuren skal forstås således, at der er en ca. 8 ganges besparelse ved at gå fra glødepærer til lysstofrør og yderligere besparelser fås ved successivt at kombinere lysstofrørene med andre forbedringspotentialer.

De el-besparelser, som er undersøgt i denne vurdering er dels indføring af lysstyring dels en mere effektiv udformning af armaturet. I figur 6.7 ses overslag på besparelsespotentialerne ved anvendelse af de forskellige el-besparelser, løseligt anslået på baggrund af oplysninger fra producenter og leverandører.

Udskiftning af lyskilder. Som det fremgår er det mest dramatiske besparelsespotentiale udskiftning af glødelamper med kompakte lysstofrør eller lysstofrør, som er henholdsvis 3-5 eller 7-10 gange mere effektive end glødelamper.

Design af armatur kan øge virkningsgraden, dvs. den mængde af den nøgne lyskildes lys som kommer ud af armaturet. I det undersøgte system er virkningsgraden øget ca. 13%. Af hensyn til forbruget af sparsomme ressourcer er det vigtigt, ikke at anvende sparsomme ressourcer, eksempelvis kobber, til fremstilling af selve armaturet.

Anvendelse af højfrekvensforkoblinger alene i stedet for konventionelle forkoblinger giver anledning til elbesparelser på omkring 15-20%.

Der er en glidende overgang fra introduktionen af simple lysreguleringer som f.eks. bevægemeldere til de større integrerede bygningsinstallationer (IBI) og elbesparelserne afhænger meget af brugsmønstre, dagslysindfald m.m. Besparelsen kan f.eks. være 70 % i en sydvendt del af en bygning og mindre i andre dele med knap så stort lysindfald. Gennemsnitligt angives dog besparelsespotentialer på ca. 50% ved introduktion af systemer med dagslysstyring.

Figur 6.8
Energiforbrug og forskelige lyskilder

Lyskilder m.m.

Lysstofrør har generelt 3-10 gange større lysudbytte end almindelig gløde-lamper. Almindelige lys-stofrør er noget mere effektive (ca. det dobbelte) end kompakt lysstofrør (bl.a. el-sparepærer). En almindelig 100W gløde-lampe giver således en lysstrøm på ca. 1000 lumen, 100W elspare-pærer en lysstrøm på ca. 4000 lumen og 100W lysstofrør en lysstrøm på ca. 7500 lumen.

El-sparepærerne har den fordel, at de kan anvendes i de fleste armaturer, der er designet til glødelamper, mens omstilling til lysstofrør kræver udskiftning af armaturer. Elsparepærerne har indbygget forkobling og der kan således ikke udskiftes til højfrekvensforkobling, ligesom forkoblingen bortskaffes sammen med pæren, selvom levetiden normalt er større for en forkobling end for en lyskilde. Der findes dog andre kompakt lysstofrør, som ikke har indbygget forkobling.

Der er indført energimærkning af lamper, som kan mærkes A, B, C……G, hvor A er de energimæssigt bedste. A-mærkede lamper er diverse lysstofrør og sparepærer. Halogenlamper (som f.eks. bruges i hjemmet) er C-mærket mens almindelige glødelamper er E-mærket. G-mærket er f.eks. softtone kertelamper og industriglødelamper. Generelt kan det anbefales at anvende A- eller i det mindste B-mærkede lamper, som er dem der har bedste lysudbytte.

Anvendelsen af lysstofrør og el-sparepærer er en miljømæssig gevinst, selvom lyskilderne indeholder kviksølv og andre metaller. Det lavere forbrug af energi medfører, at den samlede belastning af miljøet med kviksølv reduceres til en tredjedel eller mindre.

Når det gælder forkoblinger er energibesparelsen omkring 15-25% ved at skifte fra ordinære tænd-sluk armaturer til armaturer med højfrekvensdrift (dvs. med frekvensomformer i forkoblingen).

Lystyring

Som det nævnes i teksten kan forskellige former for behovstyret regulering af belysning medvirke til betydelige besparelser på op til 70% af energiforbruget. Lysregulering/-styringssystemer fungerer ved automatisk at tænde, slukke eller dæmpe lyset afhængigt af behovet.

En forudsætning for at lysstyringen kan fungere optimalt er, at brugsmønsteret for lokalerne analyseres, således at det vurderes, hvilke reguleringsmuligheder som er de mest effektive til det aktuelle behov. I et en-mandskontor for eksempel kan anvendes bevægemeldere, som er indstillet til at lade lyset være tændt i et tilpas tidsrum efter sidste aktivitet i lokalet. På denne måde er lyset kun tændt når der opholder sig personer i lokalet. Bevægemeldere er dog ikke effektive i et meget befærdet rum fordi der hele tiden er aktivitet.

Der findes i princippet tre typer lysstyringsmekanismer:

Figur 6.9
Tre typer lysstyringsmekanismer

1. Timer (tidsstyret tænd/sluk)
      
2. Bevægemeldere, som tænder lyset ved aktivitet i lokalet og slukker igen efter aktivitetens ophør.
     
3. Dagslyssensorer, som dæmper eller øger styrken af det kunstige lys afhængig af indfaldet af dagslys.

Ved en kombination af disse komponenter er det muligt at udarbejde et fuldautomatisk belysningsanlæg, som ikke bruger væsentlig mere energi end nødvendigt.

Som nævnt kan energibesparelsen ligge på op til 70% eller mere afhængig af bl.a. lysindfald og brugsmønstre for bygningen. Som gennemsnit for en bygning anslås dog en generel besparelse på ca. 50%.

I en publikation om lysstyring fra Byggecentrum (BPS publikation nr. 132, 2000) findes en detaljeret gennemgang af de forhold som har betydning for besparelsespotentialet ved lysstyring.

Lysstyring involverer naturligvis en række komponenter (dagslyssensorer, bevægemeldere, regulerings-/styringselektronik etc.), som bidrager til systemets ressourcetræk, men ressourcerne i disse forventes i udpræget grad at blive genanvendt, specielt set i lyset af de kommende EU-regler i denne forbindelse. Set i forhold til el-besparelsen er ressourcetrækket ubetydeligt.

Design af armatur

Armaturets virkningsgrad angiver hvor meget af den nøgne lyskildes lysstrøm, der kommer ud af armaturet.

Figur 6.10
Forskelligt design af armaturer

Virkningsgraden af armaturerne kan variere meget. Selve armaturet kan reducere lysstrømmen med mere end 50%, men normalt reduceres lyset med 20-50 %. Der er således væsentlige forbedringspotentialer ved udformningen af armaturer, som har en større virkningsgrad.

Den bedste virkningsgrad på omkring 95 % har et nøgent lysstofrør monteret til en forkobling og ophængt i loft, men en sådan belysning vil f.eks. kunne blænde og opfylder måske ikke andre kriterier, f.eks. vedrørende lysfordeling eller æstetiske hensyn.

Så snart afskærmning/afblænding af lyskilden introduceres falder virkningsgraden. De bedste armaturer med nedadrettet lys og lamelafskærmning har en virkningsgrad på ca. 85% - de dårligste ca. 55%.

Når der også er opadrettet lys er virkningsgraderne generelt bedre fordi afskærmning ikke er nødvendigt mod loftet, men den "effektive virkningsgrad" dvs. det reelt brugbare lys ved bord- eller gulvhøjde, er ofte mindre ved opadrettet lys. Afskærmning med matteret glas giver generelt dårlige virkningsgrader (50% eller mindre).

Ved design af armaturer skal det derfor tilstræbes at skabe en god balance mellem gode afskærmnings- og fordelingsegenskaber og høj virkningsgrad. Der kan også være andre hensyn som skal tages. I eksemplet med downlights er den tilgængelige højde til indbygning over loftet f.eks. af betydning. Der er selvfølgelig også æstetiske og designmæssige krav med hensyn armaturernes fremtoning.

Som der gås mere i detaljer med nedenfor er det også vigtigt at tænke på at gøre armaturets enkelte komponenter identificerbare og let adskillelige for at lette genvinding.

Minimér forbrug af sparsomme ressourcer

Sparsomme ressourcer anvendes særligt i de elektroniske komponenter og til dels i lyskilder. Nogle armaturer kan dog også være fremstillet af sparsomme ressourcer f.eks. kobber. Forbruget af sparsomme ressourcer kan reduceres ved undgå at anvende sådanne materialer til f.eks. armaturer, men generelt er det vigtigere, at reducere forbruget af ressourcer til elektronik.

Udviklingen inden for elektronik går generelt mod stadig mindre komponenter, hvilket betyder en reduktion af ressourceforbruget. Det er dog stadig af stor betydning, at elektronik og lyskilder ikke bare smides ud til f.eks. forbrænding men at de separeres fra det øvrige affald således, at de sparsomme ressourcer kan genvindes fra komponenterne.

Som nævnt er det vigtigt, at komponenter i armaturer er let adskillelige og kan identificeres.

Figur 6.11
Eksplosionstegning af et downlight

Vær dog opmærksom på, at der kan være forskellige krav til armaturer, f.eks. skal forkobling og armatur skruekobles.

Desuden er det en forudsætning, at der er etableret effektive indsamling- og genvindingsordninger for elektronik og lyskilder, således at brugeren ved, hvor det kan bortskaffes.

I dag er der mange kommunale modtage-stationer, som separerer affaldet og indsamler de værdifulde affaldsstrømme.

Det skal nævnes, at der i Danmark findes et meget effektivt genvindingsanlæg for lysstofrør, hvor der pt. genvindes ca. 98% af materialerne med en forventning om inden for få år at kunne genvinde 99,5%

6.9 Forretningsmæssig vurdering

De meget væsentlige forbedringspotentialer, som er identificeret kan i praksis kun forventes udført, hvis de ikke koster for meget. Der er derfor gennemført en forretningsmæssig vurdering af de væsentligste forbedringspotentialer.

Aktørernes rolle

Der er en række forskellige aktører, som har indflydelse på miljøpåvirkningerne fra belysningsanlæg. I figur 6.12 gives et overblik over disse.

Figur 6.12
Aktørerne i miljøbelastningen fra belysningsanlæg

Producenter, importører og underleverandører

Denne gruppe af aktører omfatter først og fremmest producenter af både armaturer, lyskilder og komponenter til lysstyringsanlæg. Deres muligheder for påvirkning af miljøbelastningen er primært ved udvikling af mere effektive lyskilder og armaturer samt ved valg af materialer og komponenter. Eksempelvis er der mulighed for at designe og fremstille armaturer således, at de er mere effektive og så de er adskillelsesvenlige i forbindelse med bortskaffelse.

Inden for lyskilder foregår en stadig udvikling mod mere effektive lyskilder og den generelle tendens går også mod udvikling af elektroniske komponenter som anvender færre sparsomme ressourcer.

Producenter af armaturer kan f.eks. vælge at udvikle armaturer, som anvender de mere effektive lyskilder og vælge underleverandører, som anvender færre sparsomme ressourcer. Da råvarepriserne er internationalt bestemt og bl.a. afhængig af tilgængelighed, gøres sandsynligvis en indsats for at spare på anvendelsen af ressourcer alene af konkurrencehensyn.

I takt med fremkomsten af nye lyskilder er der en stadig nyudvikling af armaturer. Udbuddet er der således i dag men anskaffelsesprisen er ofte højere for disse produkter hvorfor mange vælger en billigere løsning.

Bortset fra helt specifikke krav (eks. vedrørende indhold af halogener) anses det for usandsynligt, at der fremover stilles specifikke miljøkrav til den enkelte underleverandør. Dette skyldes, at mange komponenter produceres i meget store mængder, da de indgår i flere typer produkter, hvorfor leverandøren står stærkt overfor armaturproducenten. Herudover er det næppe noget armaturproducenten vil bruge ressourcer på, medmindre kundekrav eller forventninger om kundekrav berettiger det.

Importører er også en væsentlig interessent fordi størsteparten af alle lyskilder importeres, ligesom der er en stor import af armaturer og komponenter til lysstyringsanlæg. Ligesom armaturproducenterne er importørernes væsentligste handlemulighed at stille krav til leverandørerne.

Kunder, rådgiver og bruger

Kunderne kan opdeles mellem private kunder og det professionelle marked. De private kunder kan først og fremmest handle ved valg af lyskilder og simple former for lysstyring. De kan f.eks. informeres via oplysningskampagner, vejledning hos el-installatører m.m., hvilket oftest er den eneste form for rådgivning de får. Når det gælder lyskilder findes også miljømærkerne Svanen og Blomsten, som kan vejlede om det mest miljøvenlige indkøb.

På det professionelle marked er der flere handlemuligheder. Det omfatter kunder, som typisk er offentlig eller privat virksomhed. De kan prioritere og vælge miljørigtige løsninger på belysning. Eksempelvis kan valg af lysregulering give besparelser på op til 70 % i forhold til en traditionel løsning.

Kunderne kan evt. forlange en energiberegning så forbruget i driftsfasen bliver defineret i relation til omkostningerne.

Kundens valg selvfølgelig bl.a. et prisspørgsmål og et spørgsmål om tilbagebetalingstid, hvilket diskuteres i næste afsnit. Kunderne kan/bør også stille krav til producenterne om f.eks. indholdet af farlige stoffer i armaturer og komponenter.

I Danmark er der udarbejdet miljøvejledninger til offentlige indkøbere for en lang række produkter. Fordi Energistyrelsen har udsendt informationsmateriale om belysning, er der endnu ikke udarbejdet miljøvejledning for belysning, men en sådan er planlagt. Der stilles også miljøkrav andre steder f.eks. i Sverige, hvor bl.a. Energimyndigheten og den svenske naturbeskyttelsesforening sammen har udarbejdet store spørgeskemaer til belysning af en række miljøforhold ved armaturer og lysanlæg.

Rådgiverne spiller en stor rolle i forbindelse med vejledning af kunderne mht. til projektering af miljørigtige anlæg med optimeret lysregulering. De har også indirekte en rolle i forbindelse med f.eks. rådgivning af myndigheder mht. love og reguleringer, samt udarbejdelse af eksempelvis rapporter, som lovgivning henholder sig til.

Belysningsanlæg med styring er optimeret til at sørge for den nødvendige belysning i givne situationer. Hvis brugerne eksempelvis tænder mere lys, bruges mere el end nødvendigt. Brugernes accept og forståelse af lysreguleringssystemer er derfor væsentlig.

Bortskaffelseskæde

I forbindelse med bortskaffelse af lyskilder, armaturer og tilbehør er det væsentligt, at der etableres effektive indsamlingsordninger, som tager hensyn til bl.a. nedrivnings-problematik, dvs. at f.eks. downlights bortskaffes sammen med lofter ved nedrivning.

Det er desuden vigtigt, at genvindingsteknologien kan håndtere den type affald og de materialer, som det drejer sig om. I et forslag til EU-direktiv stilles generelt krav om genvinding af mindst 80% af elektriske og elektroniske apparater inden år 2006. Samme krav gælder for nogle typer lyskilder (gasudladningslamper), som dog primært anvendes til udendørsbelysning.

Teknologisk kan det pt. i Danmark lade sig gøre at genvinde ca. 98% af materialerne i lysstofrør. Dette niveau forventes forhøjet ligesom kompakte lysstofrør medtages i løbet af få år.

Lovgivere og myndigheder

Lovgivere og myndigheder har muligheder for at påvirke ved at vedtage og forvalte love, vejledninger og reguleringer, som stimulerer miljørigtige løsninger. Tilskudsordninger er ligeledes en foranstaltning som kan fremme energibesparende tiltag. Endelig findes i dag en lang række muligheder for at myndigheder kan indgå aftaler, påvirke markeder, informere osv. med henblik på at påvirke erhvervslivet til at handle mere miljørigtigt.

Belysningsanlæg er omfattet af bygningsreglementet (dog ikke småhuse, som er omfattet af andet reglement). Bygningsreglementet (Reglement nr. 4002 af 13/02 1995) med seneste ændring (By- og boligministeriets bek. Nr. 10816 af 15/10 1999) stiller som krav til belysning, at energiforbrug og effektbehov begrænses mest muligt under hensyntagen til rummets udformning og anvendelse, herunder krav til belysningens kvalitet og driftstid.

Disse krav i bygningsreglementet kan f.eks. opfyldes ved at følge de metoder og vejledninger, der er angivet i SBI-anvisning 184: Bygningers energibehov. Bygningsreglementet kræver desuden, at belysningsanlæg skal udføres opdelt i zoner afhængig af dagslysforhold. Bestemmelsen opfyldes ved at montere manuel og/eller automatisk afbryder for hver enkelt zone.

Belysningsanlæg skal desuden udføres på grundlag af DS 700-serien »Retningslinier for kunstig belysning i arbejdslokaler«. Som et yderligere krav, skal udendørs belysning være forsynet med automatisk styring efter dagslysforhold og brugstid.

Forretningsmæssige muligheder

De forskellige aktørers holdninger er undersøgt ved telefoninterview af repræsentanter for forskellige grupper af aktører.

Der er således talt med to armaturproducenter, tre leverandører af lysstyringsanlæg, med to rådgivere, to offentlige bygherrer/kunder samt to entreprenører. Der er ikke kommet et fuldstændigt entydigt billede ud af undersøgelsen, fordi der var forskellige opfattelser af holdninger blandt de adspurgte.

Generelt gælder det dog, at der er stor villighed til at etablere forskellige former for lysstyring, hvis investeringerne er forholdsvis små og tilbagebetalingstiden er kort dvs. 1-2 år eller mindre i forhold til en levetid på 10 år eller mere. Dette stemmer meget godt overens med resultater fra ventilation , hvor det blev fundet, at alternative løsningsmuligheder generelt ikke må være mere end 10-15% dyrere og skal have en tilbagebetalingstid på mindre end 2 år.

Udskiftning af glødelamper til lysstofrør har meget korte tilbagebetalingstider pga. den meget store elbesparelse. Besparelserne ligger primært på el men besparelser i vedligeholdelsesudgifter, f.eks. mandskab til udskiftning af lyskilder kan også være væsentlige ved overgang til lyskilder med længere levetid.

De længste tilbagebetalingstider i forbindelse med lysregulering fås oftest i enkeltmandskontorer fordi personen selv er ansvarlig for at tænde og slukke lyset efter behov og besparelsen ved lysstyring er derfor mindre.

Nogle af de største besparelser er opnået i haller med ovenlys, hvor det normale konstante lys er blevet udskiftet med dagslysstyret belysning samt offentlige områder som auditorier, toiletområder osv. udstyret med bevægemeddelere.

De større entreprenører oplever en ringe interesse for lysregulering primært begrundet i en adskillelse mellem anlægs- og driftsudgifter hos bygherre. Der kan også være en tendens til, at en totalenterprise, for at holde udgifterne nede, ikke medtager lysstyring i deres tilbud. Med mindre der lægges specifikt vægt på lysstyring skæres det ofte væk ved den økonomiske tilretning af byggeprojektet. Især offentlige indkøbere bør stille miljøkrav til entreprenører og bl.a. sørge for at driftsudgifterne er indregnet i tilbud.

For de adspurgte offentlige institutioner har det dog kun været for vedligehold (udskiftning af armaturer m.v.), at der har været et stort fokus på tilbagebetalingstider. Ved nybygninger eller totalrenoveringer er der blevet indført lysregulering af forskellige typer.

Leverandørerne af lysstyring oplever en stor interesse for deres produkter og har den opfattelse, at langt de fleste moderne byggerier opføres med en form for lysstyring. Den samme opfattelse har de adspurgte rådgivere.

På baggrund af den relativt begrænsede undersøgelse vurderes det, at der generelt er interesse for introduktion af lysregulering af forskellig type og at anlæg ved nybygning ikke udgør en meget stor merudgift. Ydermere vil belysningsanlæg med lysregulering ofte kunne tilbagebetales inden for få år afhængig af anlæggets omfang.

6.10 Retningslinier og anbefalinger

Det kan konkluderes, at en indsats for miljøforbedring især skal koncentrere sig om at nedbringe energiforbruget under drift og reducere forbruget af sparsomme ressourcer.

For producenter drejer det sig f.eks. om ikke at anvende kobber eller andre sparsomme ressourcer til selve armaturet, eller eksempelvis at tænke dagslyssensorer og lignende besparelsespotentialer ind i udviklingsprojekterne. Et arbejde, som løbende pågår er udvikling af mere effektive lyskilder.

For brugerne af belysning er det vigtigt, at de forstår og accepterer, at lysstyringsanlæg regulerer lyset efter en optimal løsning, som tager hensyn til den krævede lysmængde i den givne situation. Brugerne skal også altid tænke på at slukke lyset, hvis de forlader lokalet samt, hvis der er så meget dagslys, at kunstig belysning ikke er nødvendig.

De forskellige aktører har forskellige handlemuligheder og følgende fokuspunkter bør altid overvejes:

7.1 Introduktion til produktfamilien

Ekspansionsventilens funktion er at regulere indsprøjtningen af kølemiddel i fordamperen i et kølesystem. Præcisionen hvormed dette sker er bestemmende for kølesystemets samlede energiforbrug. Ekspansionsventiler anvendes bl.a. i større industrielle køleanlæg og kølediske i supermarkeder.

Figur 7.1
Industrielt køleanlæg

Figur 7.2
Køledisk i supermarked

Inden for sektoren "Handel og privat service" i Danmark udgør køling 28% af det samlede elforbrug

Disse forskellige kølesystemer bruger en betragtelig mængde energi, og er dermed indirekte "ansvarlig" for den miljøpåvirkning produktionen af elektricitet udløser.

7.2 Det undersøgte produkt

I miljøvurderingen er undersøgt et specifikt produkt nemlig en ekspansionsventil typebetegnelse TE55, der er udviklet - og produceret af Danfoss A/S.

Figur 7.3
Termostatisk ekspansionsventil med mekanisk føler (TE55)

Denne (TE55) er en "traditionel" ekspansionsventil, der er forsynet med en mekanisk føler. Der arbejdes på at udvikle en ekspansionsventil med en ny elektronisk føler (ETE), der kan regulere kølesystemet med en større præcision.

Figur 7.4
Termostatisk ekspansionsventil med elektronisk føler (ETE)

Produktet er dimensioneret til en levetid på 10 år, hvilket også svarer nogenlunde til den levetid selve kølesystemet normalt har.

7.3 Produktets familie

Det er nødvendigt at tage udgangspunkt i et specifikt produkt, for at kunne gennemføre en miljøvurdering. Men selvom miljøvurderingen er baseret på en bestemt ekspansionsventil, er konklusionerne bredt anvendelige og gælder i almindelighed for en række produkter inden for produktfamilien.

På grundlag af den detaljerede miljøvurdering af den termostatiske ekspansionsventil TE55, er der gennemført en miljøvurdering med et bredere sigte på beslægtede produkter inden for produktfamilien "kontrol-ventiler".

Formål med og krav til ekspansionsventilen

Ventilens funktion er at regulere indsprøjtningen af kølemiddel i fordamperen i et kølesystem. Disse kølesystemer kan være større industrielle køleanlæg, kølediske i supermarkeder og lign. Dette omfatter blandt andet at styre anlægget så energiforbruget reduceres mest muligt. Den valgte ventil har Danfoss’ typebetegnelse TE55, som er dimensioneret til en levetid på 10 år, hvilket også svarer nogenlunde til den levetid selve kølesystemet normalt har.

Der fremstilles også ekspansionsventiler i forskellige størrelser og varianter, der dækker systemer i området fra 0,5 kW til 2 MW (Danfoss, 1996).

Figur 7.4
Termostatiske ekspansionsventiler type T, TE og PHT (Danfoss A/S)

Betydningen af reguleringen af et kølesystem

Som nævnt er ekspansionsventilens funktion at regulere driften af kølesystemet. Jo bedre denne ventil fungerer, jo tættere kan man komme mod en teoretisk optimal drift. Det betyder, at den samme "køleydelse" kan opnås med et mindre energiforbrug og på længere sigt også med et mindre køleanlæg.

Miljøvurderingen af ventilen omfatter materialer, fremstillingsprocesser, brug, bortskaffelse og transport, hjælpestoffer samt energifremstilling. Forbrug og udledninger i forbindelse med administration, udvikling, opvarmning, kantine etc. er ikke taget med. Fremstilling af produktionsudstyret og emballage er heller ikke taget med. Det produktsystem som primært er miljøvurderet, er afgrænset til selve ventilen uden energiforbruget af det kølesystem, som ventilen fungerer i.

Imidlertid reducerer ventilen med elektronisk styring (ETE), energiforbruget i kølesystemet ganske betydeligt. Derfor er der efterfølgende gennemregnet scenarier, hvor denne energibesparelse er inkluderet. Det er væsentligt, også at beskrive et produktsystem, som er udvidet til at omfatte denne energibesparelse, når dette nye produkt skal sammenlignes med reference produktet.

Der er primært anvendt data, som er tilgængelige i den til UMIP PC værktøjets database, men også specifikke data fra Danfoss A/S’ produktion på fabrikken i Nordborg. For nogle elektroniske komponenter er der anvendt standard data for materialesammensætningen indsamlet af Danfoss Drives A/S. Hvor det har været nødvendigt, er der tilføjet nye enhedsprocesser til UMIP PC værktøjet.

7.6 Ekspansionsventilens miljøbelastning

Miljøvurderingen er foretaget efter UMIP-metoden, hvor miljøbelastningen vurderes i forhold til en række forskellige miljøeffekttyper, jf. kapitel 5. Resultaterne er vægtet på baggrund af de politiske målsætninger for de enkelte miljøeffekttyper, således at de illustrerer, hvor alvorlig en miljøeffekt og dens mulige konsekvenser vurderes at være i forhold til andre miljøeffekter.

Se her!

Figur 7.5
Vægtede miljøeffektpotentialer for TE55 med mekanisk føler opdelt på faser.

De vægtede miljøeffektpotentialer for selve ventilen med mekanisk føler fremgår af figur 7.5. Det ses, at materialefase og produktionsfase er dominerende og især miljøeffekterne Økotoksicitet, Persistent toksicitet og Farligt affald. Bidraget fra bortskaffelsen er mindre og transportfasen kan knapt anes.

Se her!

Figur 7.6
Vægtede ressourceforbrug samlet for faserne i livsforløbet for TE55 med mekanisk føler (Reference produkt)

De vægtede ressourceforbrug er i figuren vist samlet for livsforløbet, og altså ikke fase opdelt. Ressourceforbruget domineres alt overvejende af materialefasen. Også selvom der i beregningsmodellen er taget højde for genvinding af f.eks. kobber. Det er materialefasens forbrug af messing, der slår igennem på de sparsomme ressourcer kobber, zink og bly. Nikkel stammer fra rustfrit stål og overfladebehandlingen. Sølv, der anvendes i lodderinge og i mindre omfang i elektronik er også synlig.

Energiforbruget i et udvidede system, der også omfatter kølesystemets energiforbrug, udgør klart den største påvirkning af samtlige miljøeffekter. Ekspansionsventilens pålidelighed er derfor også af meget stor betydning.

Det fremgår af resultaterne af miljøvurderingen, at energiforbruget af det kølesystem, som ventilen er en del af, vejer meget tungt både mht. miljøeffektpotentialer og ressourceforbrug. Det ses af figur 7.7 og figur 7.8, hvor systemet er udvidet til også at omfatte den del af kølesystemets energiforbrug, der direkte er knyttet til driften. Brugsfasen, der indeholder kølesystemets energiforbrug, ligger flere størrelseordener over de andre faser, som derfor slet ikke er synlige i diagrammet.

Se her!

Figur 7.7
Vægtede miljøeffektpotentialer for TE55 med mekanisk føler udvidet med et 200 kW kølesystems energiforbrug

Se her!

Figur 7.8
Vægtede ressourceforbrug for TE55 med mekanisk føler udvidet med et 200 kW kølesystems energiforbrug

7.7 HOT SPOTS

Ventilen som en del af et større system

Ekspansionsventilen fungerer som en integreret del af et større system (køleanlægget). Den gennemførte miljøvurdering har afdækket det forhold, at miljøpåvirkningerne fra det samlede system er langt større end miljøbelastningen fra selve ekspansionsventilen.

Et meget væsentligt bidrag til reduktion af miljøbelastningen består derfor i at sikre at termostatventilen fungerer optimalt, og dermed medvirker til så stor en energibesparelse som mulig.

Miljøbelastningen fra den regulerende ventils livscyklus, vil altså blive overgået mange gange af den besparelse selv en beskeden forbedret funktion vil kunne udløse.

I den elektronisk regulerede ventil udgør sølv det største vægtede ressourceforbrug, selv om det kun indgår i produktet med ca. 1‰. Dette skyldes kun i marginalt omfang anvendelsen af elektronik. Det er anvendelsen af flere sølvholdige lodderinge i den vurderede konstruktion, der slår igennem på det vægtede ressourceforbrug.

Forniklingen er den mest belastende af de anvendte produktionsprocesser. Det er især effektkategorierne økotoksicitet, persistent toksicitet og farligt affald, der dominerer. Kilden til dette er udledningen af tungmetaller til vandmiljøet i forbindelse med overfladebehandlingen. Det er værd at bemærke, at dette slår så hårdt igennem på trods af, at der er tale om velfungerende overfladebehandlingsanlæg og et moderne og miljøgodkendt renseanlæg.

7.8 Hvordan kan miljøbelastningen nedsættes

Vurdering af det samlede system

Som tidligere nævnt er miljøpåvirkningerne fra det samlede system, som ventilen er en integreret del af, er langt større end miljøbelastningen fra selve ekspansionsventilen. Dette vil også gælde for en lang række andre "kontrolventiler", der administrerer forbrug af energi eller andre ressourcer.

Et meget væsentligt bidrag til reduktion af miljøbelastningen består derfor i at sikre, at ventilen fungerer optimalt, og dermed medvirker til så stor en energibesparelse i det samlede system, som muligt.

På grundlag af overvejelser om ventilernes karakteristika i brugsfasen, kan man opdele produkterne i 4 kategorier, som det fremgår af det følgende.

Tabel 7.1
Opdeling af kontrolventiler i produktfamilien i forhold til deres karakteristika i brugsfasen.

Energibalance

Man kan nu udføre en miljøvurdering af en "kontrolventil" ved simpelthen at opstille en "energibalance" for den brugssituation, der er relevant for et aktuelt produkt. For produkter, der har indflydelse på energioptimering kan man gøre sig nogle overvejelser over, hvilken betydning kontrolventilen har for systemets energiforbrug og holde dette op mod et kendt reference scenario.

Der vil selvfølgelig også være situationer, hvor den energibesparelse en forbedring af ventilens funktion vil udløse, ikke kan opveje den øgede belastning fra ventilens livscyklus.

Udover at vurdere energiforbruget under den almindelige drift, kan det også være relevant at vurdere, om eventuelle funktionsfejl på ventilen vil kunne udløse et øget energiforbrug. Dette kan være fuldstændigt nedbræk, eller det at en ventil er ude af justering og derved regulerer mindre optimalt.

Selve ventilen

Det er meget vigtigt, at have forholdet mellem miljøbelastningerne fra det samlede system og selve ventilen for øje, når man under produktudviklingen indfører ændringer begrundet i miljøforhold eller af andre årsager. Men det skal selvfølgelig ikke afholde produktudvikleren fra at fokusere på de forbedringspotentialer, der direkte relaterer til ventilen.

De væsentligste miljøforbedringspotentialer ligger inden for følgende områder:

Materialevalg

Der ligger en forbedringsmulighed i at vælge et materiale, der er mindre miljøbelastende, og som er baseret på ressourcer, der er mere rigelige. Det skal bemærkes, at et andet materialevalg i nogle tilfælde kan muliggøre et andet konstruktionsprincip, der udløser en materialebesparelse. For nogle ekspansionsventiler, hvor man har skiftet basismateriale fra messing til rustfrit stål, har det således samtidigt været muligt at opnå en materialebesparelse.

Det er særligt vigtigt at være opmærksom på, at de helt sparsomme ressourcer som f.eks. sølv og guld kan slå ret hårdt i gennem i miljøvurderingen. Foruden at de er meget sparsomme, skyldes dette også, at de indgår i produktet i små mængder, og derved må formodes at gå tabt, da genvindingen retter sig mod de ressourcer/materialer, der forekommer i størst mængde. Der ligger et miljøforbedringspotentiale i at undgå, at bruge materialer med disse ressourcer. I den elektronisk regulerede ventil udgør sølv det største vægtede ressourceforbrug, selv om det kun indgår i produktet med ca. 1‰.

Overfladebehandling

Forniklingsprocessen er årsag til væsentlige belastninger, selv hvor der er tale om et velfungerende anlæg med tilhørende miljøgodkendt renseanlæg.

Et andet potentiale for miljøforbedring ligger derfor i simpelthen at undgå overfladebehandling og anvende materialer, der ikke kræver overfladebehandling. Et eksempel på dette er, at man i stedet for at fremstille en ventil i forniklet messing, anvender rustfrit stål uden overfladebehandling. For det aktuelle referenceprodukt TE55 bliver den øverste del af ventilhuset nu fremstillet i rustfrit stål, hvorved man undgår brugen af fornikling.

Gennemførte forbedringer

En ting er, hvad man ud fra rent teoretiske overvejelser kan tænke sig at gennemføre af ændringer. Noget ganske andet er, hvad det rent faktisk har været muligt at gennemføre af ændringer ude i "det virkelige liv", hvor der uophørligt stilles krav om stigende effektivitet, lønsomhed, tilbagebetalingstid m.m.

Derfor er det interessant at se på, hvad udviklingsmedarbejdere hos Danfoss A/S har været i stand til at gennemføre af miljømæssige forbedringer. Flere af disse forbedringer udløser også forbedringer af teknisk og økonomisk art. Dette er behandlet i det næste kapitel.

7.9 Forretningsmæssig vurdering

I forbindelse med afviklingen af nærværende projekt, har der parallelt været udviklet videre på de elektronisk regulerede ventiler hos Danfoss A/S.

Den elektroniske aktuator (den del af produktet der får ventilen til åbne eller lukke) har nu været igennem en produktmodning og er forbedret på følgende områder:

1. Basisventilfamiliens forniklede dele er nu blevet udskiftet med dele af rustfrit stål således at fornikling er overflødiggjort.
2. Ventilen er nu hermetisk i modsætning til før hvor kunden selv skulle samle ventilhuset og elementet med fladpakninger som tætningselement. Den samlede ventil kan derfor testes fra fabrikken om max. 1 g kølemiddel / år i ekstern lækage (fra anlæg til omgivelser) er overholdt. Dermed reduceres usikkerheden for lækage i forhold til kundehåndtering væsentligt.
3. Den væsentligste messingmasse ligger i ventilhuset – denne er ligeledes reduceret i forhold til udgangspunktet . Denne reduktion ligger i området 5 – 15% på vægten afhængig af ventilstørrelsen.
4. Ses der isoleret på den "elektroniske føler" er messingmassen i denne reduceret med 20% (grundet substitution til rustfrit stål) og 2 sølvlodninger er erstattet med en lasersvejsning.
5. Driftseffekten for dette nye varmemotorprincip er reduceret 5 gange set i forhold til den tidligere familie af termisk virkende elektroniske ventiler. Dette nye princip kræver samtidig ikke nogen standby effekt, for at opretholde en hurtig respons ved transiente perioder som f.eks. opstart af anlæg.
6. Ventilen kan nu udstyres med en pilot magnetventil, således at ventilen udover reguleringsorgan kan benyttes som afspærringsventil. Det betyder at den obligatoriske "fuld skala" væskeledningsmagnetventil kan erstattes af en 4 – 20 gange mindre magnetventil, hvor der i værste tilfælde er op til 3 kg messing at spare.

Potentielle forbedringer

Udover de konkret gennemførte forbedringer, er der vurderet forbedringspotentialer, som kan blive aktuelle ved udviklingen af næste generation af produktserien.

Dette omfatter bl.a. integration af en "magnetventil funktion" og en forenkling af elektronikken.

Kundeopfattelse

De rent konstruktionsmæssige ændringer, der er blevet foretaget ses af kunden som en kvalitetsforbedring, idet et mere strømliniet og kompakt design er opnået. Flere montageprocesser spares af kunden, idet ventilen har multifunktionalitet. Bortskaffelses erklæringen godtages idet det er søgt at minimere materialeforbruget.

Værdien i at udarbejde en miljøguideline og præsentere kunden for en miljøvurdering og en bortskaffelses erklæring, kan ikke måles i kroner og ører; men det kan være en medvirkende faktor til at blive foretrukket, når kunden skal vælge leverandør.

Miljøvurdering som katalysator i udviklingen

Når man i et produktudviklingsforløb systematisk "tvinges" til at gennemgå produktets livscyklus, vil det i nogle tilfælde inspirere til at nye ideer opstår, eller at andre forbedringspotentialer, som ikke nødvendigvis behøver at være af miljømæssig karakter, afdækkes. Ved et sådant forløb får man måske mulighed for at se produktet i "et nyt lys" eller fra "en ny vinkel". Det kan i sig selv, eller i kombination med miljøvurderingens fokusering, frembringe nye alternativer.

Mht. produktionen vil det ofte være en gevinst at få frasorteret de farlige og miljøbelastende processer. Herved kan investeringsbehovet reduceres – da en del specialudstyr kan undgås.

7.10 Retningslinier og anbefalinger

Det kan konkluderes, at en indsats for miljøforbedring især skal koncentrere sig om at nedbringe energiforbruget under drift af det system, som ventilen indgår i, og reducere forbruget af sparsomme ressourcer.

Ved flere produkter er det eftervist, at den reelt mest betydende faktor for produktet, er enhedens evne til at reducere et anlægs energiforbrug.

Brugen af sparsomme ressourcer skal reduceres. Det kan gøres, som de tidligere beskrevne eksempler viser, ved at reducere den mængde materiale, der indgår i et produkt og ved at undgå de meget sparsomme ressourcer, der indgår i små mængder, og derfor ikke vil blive genindvundet ved en bortskaffelsesproces.

Vær kritisk med valg af overfladebelægning. Det bedste er selvfølgelig at undgå overfladebehandling. Dette kan, som der tidligere er vist eksempler på, gøres ved at vælge et andet materiale.

De forskellige aktører har forskellige handlemuligheder og følgende fokuspunkter bør altid overvejes:

Kunder, rådgivere og andre, der projekterer anlæg med ekspansionsventiler og andre "kontrolventiler"

Miljøguideline for produkt- og procesudvikling

Danfoss A/S’s Automatik division har parallelt med dette projekt udarbejdet en "Miljøguideline for produkt- og procesudvikling", der skal hjælpe organisationen med at leve op til miljømålsætningen om at: "Udvise miljøhensyn ved produkt- og procesudvikling", og beskriver væsentlige forhold, der skal overvejes gennem et produktudviklingsprojekts forløb. Denne guideline er vedlagt som bilag til nærværende håndbog.

En sådan guideline må nødvendigvis indeholde en række virksomhedsspecifikke forhold, som ikke umiddelbart kan anvendes af andre virksomheder. Til gengæld kan den udmærket fungere som inspiration kilde for andre virksomheder, der på samme måde ønsker at systematisere og kvalitetssikre deres miljøindsats i forbindelse med produkt- og procesudviklingen.

8 Mobiltelefoner

8.1 Introduktion til produktfamilien

Mobiltelefoner bruger som anden elektronik sparsomme ressourcer ved fremstillingen og energi under fremstilling og brug. De ressourcer og den energi, der medgår til at fremstille og holde en enkelt mobiltelefon i gang, er måske ikke overvældende. Men da mobiltelefoner har en relativ kort levetid og sælges i meget store styktal (alene i Danmark ca. 1,3 mill. stk. pr år) bliver miljøpåvirkningen alligevel betydelig.

Tillige må det antages, at den teknologiske udvikling, der drives frem af det meget store og ekspanderende marked for mobiltelefoner vil smitte af på andre typer af produkter, der er baseret på bærbar elektronik. Verdensmarkedet for bærbar elektronik vurderes at ligge på 4.600 milliarder kr. årligt.

8.2 Det undersøgte produkt

I miljøvurderingen er undersøgt et specifikt produkt nemlig en GM 410 mobiltelefon, som er udviklet af Telital R & D Denmark A/S. Produktet omfatter også en elektronisk oplader samt et 600mAh LiIon (lithium-ion) batteri. Mobiltelefonen er en single band GSM900 telefon med en levetid på 3 år.

Figur 8.1
Det undersøgte produkt -Mobiltelefonen

Mobiltelefonens primære funktion er at muliggøre telefonisk samtale uafhængigt af fysisk tilslutning til fastnettet for telefoner.

8.3 Produktfamilien

Det er nødvendigt at tage udgangspunkt i et specifikt produkt, for at kunne gennemføre en miljøvurdering. Men selvom miljøvurderingen er baseret på en bestemt mobiltelefon, vil konklusionerne være mere bredt anvendelige og i vidt omfang også gælde andre mobiltelefoner.

På grundlag af den detaljerede miljøvurdering af den aktuelle mobiltelefon, er der gennemført en vurdering af forskellige teknologiske variationer.

Figur 8.2
Opladere til mobiltelefoner

Der anvendes to typer af opladere. Den mest almindelige type ("standardopladeren") indeholder en stor spole og lidt elektronik, mens den anden type "rejseopladeren", der ikke vejer så meget indeholder en lille spole og til gengæld mere elektronik. En gennemført miljøvurdering viser, at der ikke er den store forskel på miljøpåvirkningerne fra de to typer, hvis man ser bort fra det forbrug af energi, der stammer fra at opladeren er efterladt i en tændt stikkontakt efter brug. Til gengæld har "standardopladeren" det største forbrug i denne standby fase, og det er ikke helt uvæsentligt.

Figur 8.4
Batteri til mobiltelefon

Der anvendes også forskellige typer af batterier. Tidligere var det mest nikkel- cadmium batterier, der anvendtes. Siden er hovedvægten skiftet over på nikkel metalhydrid – og senere på lithium-ion batterier (LiIon).

Der er ikke afgørende forskelle på miljøpåvirkningerne fra de tre typer af batterier. De variationer, der er i brugsmønsteret, er langt mere afgørende for de miljøpåvirkninger, det samlede system giver anledning til.

Der er en ny type batterier af typen lithium-polymer under introduktion på markedet. Disse har det ikke været muligt at vurdere i dette projekt.

Højtalere, mikrofon, print, komponenter og display

Figur 8.5
Mobiltelefonens højtaler, mikrofon, print og display

Disse er stort set de samme i alle mobiltelefoner, og de er baseret på samme teknologi. I sammenhæng med at mobiltelefonernes funktionalitet udvides, vil de anvendte displays blive større. Da de anvendte data for display ikke er særligt gode, er det ikke muligt at sige noget præcist om betydningen af denne udvikling.

Figur 8.6
Integreret antenne og stavantenne til mobiltelefoner

Der anvendes dels integrerede antenner og dels traditionelle antenner, hvor der er en lille "stav", der peger ud fra kabinettet. Den integrerede antenne, der sidder i GM 410 er sammenlignet med en antenne med stav. En overslagsberegning viser at de vægtede miljøeffektpotentialer fra den integrerede antenne er noget større end for stav antennen. Til gengæld udgør den integrerede antenne mindre end 1% af mobiltelefonens samlede belastning. Den integrerede antenne har også det største ressource træk. Dette skyldes den anvendte forgyldning, der trækker ressourcen guld. Ressource trækket til denne forgyldning udgør 10-15% af den samlede mobiltelefons træk på denne ressource.

Figur 8.7
Kabinet til mobiltelefon

De fleste mobiltelefoner er fremstillet med et kabinet af plast, mens andre (typisk de mere eksklusive) kan have dele af – eller hele kabinettet i magnesium. En overslagsberegning viser at de vægtede miljøeffektpotentialer og de vægtede ressourceforbrug for de to typer kabinetter ikke er væsentligt forskellige, når der er regnes med at kabinettet har samme masse. Dette skyldes blandt andet at magnesium er en rigelig ressource. Miljøbelastning og ressource træk fra kabinettet udgør kun nogle få procent af værdierne for den samlede mobiltelefon.

8.4 Produktets tekniske specifikationer

Formål med og krav til mobiltelefonen

Mobiltelefonens primære funktion er at muliggøre telefonisk samtale uafhængigt af fysisk tilslutning til fastnettet for telefoner. Som grundlag for miljøvurderingen er det antaget, at brugen er fordelt på 30 minutters taletid samt 23 timer og 30 minutters standby tid per dag. Desuden er der regnet med at telefonen bruges i 3 år – ikke nødvendigvis fordi telefonen ikke er funktionsdygtig efter 3 år; men fordi brugeren skifter til en ny telefon for at opnå nye features, nyt design m.m.

Udover den helt grundlæggende funktionalitet, som er beskrevet ovenfor, har en mobiltelefon også en række andre kvaliteter, som den skal leve op til. Nogle af disse kan være specifikke for en bestemt mobiltelefon, og vil ofte være de parametre, der konkurreres på mellem de forskellige producenter.

Miljøvurderingen omfatter ressourceudvinding, materialefremstilling, produktion, brug, bortskaffelse og transport. Udover selve mobiltelefonen er den elektroniske oplader, LiIon batteri samt manual og emballage medtaget.

Sendemast samt alt andet udstyr til at få mobiltelefoni til at virke er ikke inkluderet. Forbrug og udledninger til administration, udvikling, opvarmning, kantine etc. tages ikke med. Fremstilling af produktionsudstyret er heller ikke taget med.

Der er primært anvendt data, som er tilgængelige i den til UMIP PC værktøjet hørende database samt en del specifikke data fra Telital R & D Denmark A/S, eller dennes leverandører. For nogle elektroniske komponenter er der anvendt data indsamlet af Instituttet for Produktudvikling i forbindelse med tidligere gennemførte projekter. Hvor det har været nødvendigt, er der tilføjet nye enhedsprocesser til UMIP PC værktøjet.

8.6 Mobiltelefonens miljøbelastning

Miljøvurderingen er foretaget efter UMIP-metoden, hvor miljøbelastningen vurderes i forhold til en række forskellige miljøeffekttyper, jf. kapitel 5. Resultaterne er vægtet på baggrund af de politiske målsætninger for de enkelte miljøeffekttyper, således at de illustrerer, hvor alvorlig en miljøeffekt og dens mulige konsekvenser vurderes at være i forhold til andre miljøeffekter.

Se her!

Figur 8.8
Vægtede miljøeffekter for mobiltelefonen GM 410 opdelt på faser

De vægtede miljøeffektpotentialer for mobiltelefonen fremgår af figur 8.8. Det ses, at det er brugsfasen, som er hovedbidrager til effekterne, men produktionsfasen følger også godt med.

Se her!

Figur 8.9
Vægtede ressourceforbrug for mobiltelefonen GM 410
opdelt på faser

De vægtede ressourceforbrug domineres af materialefasen, som det fremgår af figur 8.9. Som det ses, er forbruget af energi ressourcer ikke væsentligt i forhold til forbruget af en stor del af metallerne. Forbruget per år i telefonens levetid af lithium, kobolt, tin, guld og palladium er væsentligt. Det er især materialefasen som bidrager til forbruget af ressourcerne. Dog er produktionsfasen hovedforbruger af tin med ca. 70%.

Det har stor betydning for miljøpåvirkningen om opladeren står standby eller er slukket, når den ikke bruges til opladning. Dette er vist for de vægtede miljøeffekter i figur 8.10.

Se her!

Figur 8.10
Vægtede miljøeffektpotentialer per år for mobiltelefonen, batteri, oplader og emballage inklusiv/eksklusiv opladerens standby forbrug

Alle miljøeffekterne, undtaget farligt affald, bliver væsentligt mindre, hvis opladeren kun sidder i en tændt stikkontakt, når batteriet oplades.

Ressourcemæssigt har opladerens energiforbrug ikke den store betydning i forhold til ressourcetrækket på metallerne. Det er kun energiressourcerne som bliver lidt mindre, når opladeren fjernes fra stikkontakten efter brug.

8.7 HOT SPOTS

For de vægtede miljøforbedringspotentialer, er det brugsfasen som er hovedbidrager. Som det er vist skyldes ca. halvdelen af miljøpåvirkningen det energiforbrug, som en oplader trækker, hvis den bliver efterladt i en tændt stikkontakt. Den oplader, der indgår i det beregnede scenario er en "rejseoplader", der ikke har så stort energiforbrug som en "standardoplader" med en større spole.

Når ressourceforbrugene er vægtede, er forbruget af lithium og kobolt væsentligt. Dette stammer fra batteriet, der udløser et stort forbrug af cobalt og lithium, fordi det i scenariet er antaget, at der ikke sker nogen genvinding af materialerne i batteriet.

Andre væsentlige vægtede ressourceforbrug er guld, beryllium, palladium og tin, der indgår i den elektronik, der anvendes i selve mobiltelefonen og i opladeren.

Jo større en andel af de brugte mobiltelefoner på markedet, der går til genvinding, jo mindre bliver trækket selvfølgelig på disse ressourcer.

8.8 Hvordan nedsættes miljøbelastningen

Tekniske løsningsmuligheder

Det mest oplagte forbedringspotentiale ligger i at eliminere eller reducere det energiforbrug opladeren har, når batteriet er opladet eller opladeren sidder i en tændt stikkontakt uden telefon (Standby forbruget).

På grund af den manglende oparbejdning af brugte LiIon batterier giver mobiltelefonen anledning til et stort træk af ressourcerne cobalt og lithium. Der ligger derfor et miljøforbedringspotentiale i at sikre, at materialerne i disse batterier bliver genvundet, når de går ud af brug. Dette er selvfølgelig ikke en forbedring mobiltelefon producenten kan gennemføre alene; men det er vigtigt at være opmærksom på problemet, og gennemføre de tiltag der måtte være behov for, når tiden er moden til det.

8.9 Forretningsmæssig vurdering

Selv meget væsentlige miljøforbedringspotentialer bliver ikke realiseret, med mindre det er noget, der forretningsmæssigt kan hænge sammen. Det er derfor nødvendigt at få afklaret en række forhold, inden man sætter miljøforbedringerne i søen.

For at kunne forholde sig forretningsmæssigt til de anførte forbedringspotentialer, er det vigtigt at kende de markedsmekanismer, der er gældende på mobiltelefon markedet.

Produkterne skal leve op til en lang række tekniske krav. Disse omfatter både krav til telefonernes funktionalitet og performance, og er specificeret ud fra hvordan samspillet mellem netværk og telefoner kan fungere på en optimal måde.

Den typiske tendens, der kendertegner markedet, er at der fokuseres meget på om de helt nye standarder og features understøttes af produkterne. Yderligere differentiering findes i telefonernes formgivning og æstetiske udtryk, bla. har telefonernes størrelse stor betydning.

Markedet er i dag domineret af netværks operatørerne, der har den afgørende indflydelse på penge flowet i mobiltelefon markedet. Dermed har de også stor indflydelse på hvilke mobiltelefoner med hvilke funktionaliteter, der i særlig grad promoveres på markedet.

For at skaffe nye kunder gives der tilskud til salget af mobiltelefonerne. Telefoner, der understøtter standarder eller features, der stimulerer et øget forbrug af de ydelser netværksoperatørerne udbyder, støttes med de største tilskud. Derved forventes en øget omsætning for den enkelte netværksoperatør.

Brugerne kan opdeles i forskellige segmenter. Nogle foretrækker at få en meget billig eller en helt gratis telefon, for så at betale en dyrere samtaletakst via såkaldte taletidskort. Andre betaler dyrt for telefonen for at få specielle features, men betaler så måske en lavere pris for brugen af telefonen. Dette reguleres af det pågældende abonnement, der vælges når telefonen købes.

De forskellige abonnements typer er derfor delvist med til at styre kundernes valg af telefon.

Salget af telefonerne foregår gennem diverse forhandlere, der har aftaler med operatørerne om salg af abonnementer og de telefoner som operatørerne yder tilskud til.

Erfaringer fra tidligere produkter viser, at det er svært at få operatørene og sælgerne til at lægge vægt på et produkts positive egenskaber, hvis det samtidigt fremhæver de andre produkter som negative.

Det største forbedringspotentiale ligger i en reduktion af opladerens standby forbrug. Hvis dette forbrug kan reduceres, opnås en klar gevinst på de vægtede miljøeffektpotentialer såfremt opladeren efter brug efterlades i stikkontakten.

En oplagt løsning er, at informere forbrugeren om at det anbefales af afbryde opladeren efter brug af økonomiske - og miljømæssige grunde. Dette kan gøres ved at skrive informationen i brugsanvisningen, hvilket få givetvis vil læse og endnu færre vil huske i den daglige brug.

Et bedre alternativ vil nok være at påtrykke teksten: "Spar strøm, afbryd efter brug!" direkte på laderens label med en tydelig tekst. Den eneste omkostning kunne være ekstraomkostningen til en større label, for at opnå mere synlighed. Denne ekstra omkostning er dog vurderet til at være ganske marginal.

Hvis man ser på muligheden for at afbryde for strømmen, når laderen ikke er i brug, er den eneste realistiske løsning at placere en mekanisk kontakt i en såkaldt bordlader - dvs. en enhed som telefonen sættes direkte ned i. Dette forudsætter dog at laderens elektronik er placeret i selve enheden, der står på bordet. Denne løsning er dog sjældent anvendt på grund af lidt højere fremstillingspris. Den typiske løsning med en bordlader bruger en konventionelle ladertype, hvor laderkredsløbet er integreret sammen med stikket til 220 V i et kabinet.

Derfra kan man så via en ledning og et stik enten tilslutte telefonen direkte, eller indirekte tilslutte en mekanisk holder, der står på bordet.

Denne løsning er ikke særlig hensigtsmæssig, da alle telefoner typisk bliver solgt med den konventionelle ladertype, som er den billigste. Ønsker brugeren efterfølgende at anskaffe en bordlader, er den billigste løsning at anvende en mekanisk holder uden laderkredsløb sammen med den originale lader.

Det vurderes derfor (Telital), at en bordlader med indbygget laderkredsløb samt automatisk mekanisk afbryder, ikke ud fra et kommercielt synspunkt er interessant.

En anden mulighed vil være at indbygge et tænd/sluk kredsløb, der aktiveres med en fjederbelastet kontakt, og som deaktiveres automatisk når telefonen fjernes fra opladeren, eller når batteriet er fuldt opladet.

Den generelle tendens bevæger sig i retning af, at såvel printets areal som antallet af komponenter vil blive reduceret over tid. Da dette er en afledt funktion af konkurrenceparametrene produktstørrelse og produktionsomkostninger, er denne udvikling drevet til det yderste.

Det vurderes, at genindvinding af ressourcer fra batteripakkerne skal stimuleres af en form for pant-ordning, hvor brugeren betaler et beløb i "miljøpant" ved køb af produktet. Dette kan så senere hæves ved indlevering af udtjente batterier.

For at sikre en ensartet konkurrence, kan denne ordning kun sættes i værk via overordnede regulativer på nationalt eller internationalt plan.

8.10 Retningslinier og anbefalinger

Det mest oplagte forbedringspotentiale ligger i at eliminere eller reducere det energiforbrug opladeren har, når batteriet er opladet eller opladeren sidder i en tændt stikkontakt uden telefonen (standby forbruget).

Et andet miljøforbedringspotentiale ligger i at reducere den fysiske størrelse af elektronikken, f. eks. ved at reducere bruttoarealet af printet og antallet af tilhørende komponenter. Denne målsætning falder fint i tråd med bestræbelserne for at gøre telefonerne mindre, billigere og mere driftsikre.

På grund af den manglende oparbejdning af brugte LiIon batterier giver mobiltelefonen anledning til et stort træk af ressourcerne cobalt og lithium. Der ligger derfor et miljøforbedringspotentiale i at sikre, at disse batterier bliver genbrugt, når de går ud af brug.

De forskellige aktører har forskellige handlemuligheder, og følgende fokuspunkter bør altid overvejes: