| Til bund | | Forside |

Miljøprojekt, 881

Integration af bortskaffelse i design og konstruktion af elektronikprodukter

Indholdsfortegnelse

Forord

Sammenfatning og konklusioner

Summary and conclusion

1 Indledning

• 1.1 Formål
• 1.2 Baggrund
• 1.3 Målgruppe
• 1.4 Organisering
• 1.5 Projektforløb

2 Genvinding af elektronikskrot

• 2.1 Gældende danske regler for bortskaffelse
• 2.2 Nuværende håndtering af elektronik-skrot
• 2.3 De nye regler, EU-direktiver m.v
• 2.4 Oparbejdsningskrav

3 Udvikling af eco-design guide

• 3.1 Eksisterende eco-design guide
• 3.2 Udbygning af eco-design guide
• 3.3 Indholdet i den udbyggede eco-design guide
• 3.4 Eco-design guidens tilgænglighed

4 Analyse af referenceprodukter

• 4.1 Grundfos' grundvandspumpe: Case produkt 1
  • 4.1.1 Beskrivelse af case produkt 1
  • 4.1.2 Analyse af case produkt 1
  • 4.1.3 Optimering af case produkt 1
• 4.2 Kamstrups elmåler: Case produkt 2
  • 4.2.1 Beskrivelse af case produkt 2
  • 4.2.2 Analyse af case produkt 2
  • 4.2.3 Optimering af case produkt 2

5 Formidling

• 5.1 Formidling af projektresultater
• 5.2 Pjece
• 5.3 Workshops

Bilag 1: Pjece om Eco-design af elektronik

Bilag 2: eksempler på bortskaffelsesvenligt design

Forord

Denne rapport sammenfatter resultaterne af et projekt med det formål at vise hvordan hensynet til miljøforsvarlig og genvindingsoptimal bortskaffelse kan integreres i design og konstruktion af elektronikprodukter. Formålet er endvidere at formidle projektets resultater gennem publicering af en pjece og afholdelse af workshops.

H.J.Hansen Elektromiljø A/S, der er en af landets største genvindingsvirksomheder for elektronikskrot, har fungeret som projektleder, mens Instituttet for Produktudvikling, IPU, har stået for udvikling af en design guide og RAMBØLL har stået for formidling af projektresultaterne. Grundfos A/S og Kamstrup A/S har deltaget i projektet og bl.a. medvirket til afprøvning af den udviklede design guide med udgangspunkt i nogle af deres produkter.

Projektet er støttet af midler fra Udviklingsordningen for Renere Produkter, som administreres af Miljøstyrelsen. Projektet er formuleret af Elektronikpanelet.

Sammenfatning og konklusioner

Formålet med projektet har været at videreudvikle en eco-design guide for elektronik og elektriske apparater, således at guiden også indeholder råd og vejledning om inkorporering af hensyn til genvinding og bortskaffelse i produkternes udviklingsfase.

Projektet skal bl.a. ses på baggrund af det nye EU-direktiv vedrørende indsamling og genvinding af brugt elektronik og elektriske apparater samt EU-direktivet om forbud mod anvendelse af visse miljøbelastende stoffer i elektronik.

Projektet startede med udvælgelse af to produkter til eksempler for videreudvikling af den computerbaserede eco-design guide, "A designer's Guide to Eco-Consious Design of Electrical and electronic Equipment". Valget faldt på en grundvandspumpe, udviklet og fremstillet af Grundfos A/S, og en elmåler, udviklet og fremstillet af Kamstrup A/S.

Dernæst gennemførtes en demontage-analyse (adskillelse) af produkterne i et tæt samarbejde mellem "elektronik-skrot virksomheden" H.J.Hansen Elektromiljø og de to producenter. Demontagetider, materialevægte, genvindingsgrad m.v. blev opgjort.

På baggrund af analysen af de to produkter blev der opstillet forslag til ændringer af produkterne, med henblik på at lette demontagen og øge genvindingsgraden. På baggrund heraf videreudvikledes produkterne, eller der valgtes nyere modeller som sammenligningsgrundlag. Herefter gennemførtes en ny demontageanalyse. De konkrete resultater fremgår af kapitel 4.

Sideløbende hermed videreudvikledes eco-design guiden med nogle nye moduler, så den bl.a. indeholder et beregningsmodul, der kan anvendes til at beregne genvindingsgrader, materialeværdi, energiforbrug samt omkostninger til genvinding og bortskaffelse på baggrund af input om produkternes indhold af materialer. Desuden indeholder guiden generelle praktiske råd til hvordan demontage kan lettes og genvindingsgrad kan øges i udviklingsfasen.

Projektets resultater er formidlet i en pjece samt to workshops. Eco-design guiden kan downloades fra www.ecodesignguide.dk.

Summary and Conclusions

The objective of the present project has been to develop the existing eco-design guide, "A designer's Guide to Eco-Consious Design of Electrical and electronic Equipment", so that it includes guidelines for incorporation of recycling and disposal into the product design phase.

The project should be seen in the light of the implementation of the new EU Directive on Waste Electrical and Electronic Equipment (the WEEE Directive) and the other EU Directive on the Restriction of Hazardous Substances in Electrical and Electronic Equipment (the RoHS Directive).

The project was initiated by selection of the following two products that have served as case products for the development of the eco-design guide: a groundwater pump, developed and manufactured by Grundfos Ltd, and an electricity meter, developed and manufactured by Kamstrup Ltd.

The following step was to conduct a demounting analysis of both product, which was done in a close cooperation between the two manufacturers and the largest Danish electronic waste recycling company, H.J.Hansen Elektromiljø Ltd. Demounting time, quantities of recovered materials, recycling rate etc. were registered.

Based on the demounting analysis, ways and means to ease the demounting and increasing the recycling rate were proposed. Then the products were redesign or other models were selected for comparison. The results of the redesign process for the two products are shown in chapter 4 of the report.

Parallel with this, a few new modules were added to the eco-design guide with the purpose of calculation of recycling rate, material value, energy consumption as well as recycling and disposal cost for any product. Furthermore, general proposals for demounting of electronics and increasing of the recycling rate were added.

The results of the project were disseminated through a booklet and two workshops. The eco-design guide can be downloaded from www.ecodesignguide.dk.

1 Indledning

1.1 Formål

Formålet med projektet er at vise gennem to cases, hvordan hensynet til miljøforsvarlig og genvindingsoptimal bortskaffelse kan integreres i design og konstruktion af elektronikprodukter. Formålet er endvidere at formidle projektets resultater til en bredere kreds gennem udarbejdelsen af en vejledning og eksempelsamling samt en pjece og afholdelse af 2 workshops for interesserede fremstillings- og bortskaffelsesvirksomheder.

1.2 Baggrund

Mange danske og udenlandske undersøgelser af genvinding og bortskaffelse af elektronikprodukter har gennem det sidste årti vist, at langt de fleste elektronikprodukter ikke er konstrueret med henblik på en økonomisk og ressourcemæssig optimal genvinding og bortskaffelse.

De samme undersøgelser har blandt andet også påpeget, at en løbende dialog mellem udviklere og producenter af elektronikprodukter og genvindingsvirksomheder kunne forbedre mulighederne for en billigere bortskaffelse og forbedret ressourceudnyttelse, idet produkterne i design og konstruktion kunne forberedes på aktuelle genvindingsprocessser med større genvindingsgrad og bedre bortskaffelsesøkonomi som konsekvens.

I den samme periode har den produktorienterede miljøstrategi været med til at fokusere på generelle retningslinier for udvikling af miljøvenlige elektronikprodukter herunder retningslinier for genvinding og bortskaffelse. I takt med det stigende erkendelses- og erfaringsgrundlag er det nødvendigt at opdatere og revidere disse retningslinier.

Nationale og kommende EU-krav til miljøforsvarlig og ressourceoptimal genvinding af elektronikprodukter har endvidere fået især genvindingsvirksomhederne til at interessere sig for, at elektronikprodukterne er gevindingsoptimalt designet og konstrueret.

H.J.Hansen Elektromiljø A/S tilbyder elektronikproducenter at gennemgå nye produkter på udviklingsstadiet for at tilføre den nyeste praktiske viden om genvinding til udviklingsafdelingen og dermed sikre integration af optimale genvindingsegenskaber i produkterne.

I stigende grad tager elektronikproducenterne positivt imod denne ydelse, og H.J.Hansen Elektromiljø har efterhånden opbygget omfattende viden fra denne aktivitet, som kan anvendes som en del af grundlaget for generelle retningslinier for ressourceoptimal bortskaffelse af elektronikprodukter.

1.3 Målgruppe

Projektets primære målgruppe er elektronikvirksomheder, som udvikler og producerer elektronikprodukter, bortskaffelsesvirksomheder, undervisningsinstitutioner og miljømyndigheder.

1.4 Organisering

Overordnet projektansvarlig har været direktør Jan Hohberg, H.J.Hansen Elektromiljø A/S.

Underleverandører på projektet har været RAMBØLL Energi & Miljø, Afdelingen for Virksomhedsmiljø og Instituttet for Produktudvikling, IPU. I projektets begyndelse deltog desuden GN-Teknik ApS.

Grundfos A/S og Kamstrup A/S har medvirket med case-produkter, samt deltaget i analyse af produkterne i relation til udvikling af design-guiden m.v. I en del af projektet deltog også Link-Watch

Projektet har været fulgt af en følgegruppe med følgende repræsentanter:

• Jørgen Jakobsen, Miljøstyrelsen
• Jan Hohberg, H.J.Hansen Elektromiljø A/S
• Dorit Mørkehøj Rasmussen , H.J.Hansen Elektromiljø A/S
• Søren Uhrenholt og Svend Erik Pedersen, Grundfos A/S
• Geert Klemmesen, Kamstrup A/S
• Ole Willum, Instituttet for Produktudvikling, IPU
• Niels Juul Busch, RAMBØLL.

Desuden har følgende personer medvirket i projektet i dele af forløbet:

• Folke Galsgaard, Link Watch
• Ib Glerup, GN-Teknik Aps
• Jens Legarth, RAMBØLL.

1.5 Projektforløb

Projektet er forløbet i følgende 5 faser:

Fase 1: Udvælgelse af case produkter.

Udvælgelse 2 produkter fra to forskellige virksomheder, som har indgået i projektet som case- og referenceprodukter.

Produkterne blev udvalgt ud fra ønsket om at kunne dokumentere bortskaffelsessituationen før og efter, at der er taget hensyn til bortskaffelsen i produktdesign.

Som case-produkter blev valgt:

• Grundvandspumpe fra Grundfos A/S
• El-måler fra Kamstrup A/S.

Fase 2: Analyse af de udvalgte referenceprodukters bortskaffelsesegenskaber.

Formålet med denne fase var at analysere de udvalgte referenceprodukters økonomi og genvindingsegenskaber i bortskaffelsen.

Udgangspunktet for analysen var de bortskaffelsemetoder og genvindingsprocesser, som almindeligvis anvendes af Elektromiljø til skrotning af elektronikprodukter.

Der blev udarbejdet en økonomiopgørelse og en opgørelse af miljøbelastningerne ved skrotningen af referenceprodukterne. Økonomiopgørelsen omfatter de faktiske omkostninger til håndtering, adskillelse, sortering, affaldsgenvinding og bortskaffelse af materialer. Miljøbelastningerne blev opgjort på overordnet niveau i energiforbrug, mængden af ressourcer, som genvindes, og produktion af affald inddelt i typer frem til, at materialerne er klar til anvendelse på ny.

Som forberedelse til arbejdet i de efterfølgende faser, blev der udarbejdet forslag til bortskaffelsesmæssige forbedringer af produkterne, og de økonomiske og genvindingsmæssige potentialer som følge af forbedringerne blev vurderet.

Fase 3: Implementering af viden om bortskaffelse i elektronikprodukter.

Formålet med fase 3 var at indarbejde den eksisterende viden om genvinding og bortskaffelse i de to elektronikprodukter under udvikling, således at produkterne ville blive billigere og mindre miljøbelastende i bortskaffelse.

Viden-implementeringen foregik på møder med virksomhederne, som har stillet produkter til rådighed for projektet. Første møde udformes som en introduktion af bortskaffelsesproblematikkerne til virksomhedernes udviklingsmedarbejdere, og efterfølgende møder anvendtes til detaildiskussion og opfølgning på produkternes design og konstruktion.

Fase 4: Strukturering og generalisering af fremgangsmetode og resultater.

Fase 4 bestod i at strukturere og beskrive den viden om genvinding af elektronik og de specifikke resultater fra arbejdet i fase 3 til en generelt anvendeligt eksempelsamling, et beregningsmodul, som kan bruges af elektronikproducenter og undervisningsinstitutioner.

Eksempelsamlingen og den tilhørende vejledningen blev indarbejdet i det PC-baserede værktøj ("A designer's Guide to Eco-Conscious Design of Electrical and Electronic Equipment"), som er udarbejdet i projekterne "Konstruktionsprincipper og vejledninger for mindre miljøbelastende elektronikprodukter" og " Miljødata på elektronikkomponenter" [Willum, Ole; Christensen, Frans Møller; Nielsen, Ib Glerup: "Nyt pc-værktøj hjælper elektronikvirksomheder med miljøhensyn", Ny Viden fra Miljøstyrelsen, Nr. 3, 2002].

Fase 5: Formidling af eksempelsamling og vejledning

Fase 5 bestod i formidling af projektets resultater gennem:

• To workshops
• En pjece.

2 Genvinding af elektronikskrot

2.1 Gældende danske regler for bortskaffelse

Siden den 22. december 1998 har Danmark haft en bekendtgørelse, nr. 1067, der fastlægger krav til indsamling og behandling af kasserede elektriske og elektroniske produkter. Bekendtgørelsen omfatter al elektrisk og elektronisk udstyr, men kun elektroniske produkter omfattet af § 8 og bilag 1, primært produkter som indeholder batterier eller akkumulatorer, fjernsyn, kontorudstyr, IT, radio, teleudstyr, samt regulerings- og måleudstyr skal specialbehandles. Produkter der ikke er omfattet af § 8 eller bilag 1 skal genanvendes i videst muligt omfang.

Bekendtgørelsen er begrundet i elektroniks indehold af en lang række miljøproblematiske stoffer, såsom kviksølv, bly, PCB og beryllium m.m.. Derudover indeholder elektronik også en række begrænsede ressourcer, såsom guld, sølv, kobber m.m. Bekendtgørelsens formål er at fremme adskillelse og genvinding frem for deponering og forbrænding.

Udover ovennævnte bekendtgørelse, eksisterer der en ordning for indsamling og behandling af kølemøbler.

Udtjent elektronik der er opført i bekendtgørelsens bilag 1, skal oparbejdes i henhold til bilag 2 og 3. I forbindelse med oparbejdning af kasseret elektronik der indeholder batterier eller blyakkumulatorer, skal batterier med enten nikkel-cadmium eller bly udtages inden mekanisk oparbejdning.

2.2 Nuværende håndtering af elektronik-skrot

Den nuværende ordning indeholder ikke et producentansvar, men baserer sig på kommunale regulativer. Dette betyder, at den kasserede elektronik skal afleveres til en af kommunen godkendt genvindingsvirksomhed eller til kommunens indsamlingsplads.

Herefter oparbejdes produkterne på virksomheder, hvor der sker en adskillelse af produkterne i en lang række fraktioner, hvilket gøres manuelt med skruemaskine, hammer og saks. Produkterne deles som minimum op i følgende fraktioner:

• Printplade
• LC-Display
• Kviksølvholdige komponenter
• Selentromler fra printer og fotokopiudstyr
• Flammehæmmet plastic
• Billedrør
• Batterier
• Berylliums-holdige komponenter
• Radioaktive materialer
• PCB-holdige kondensatorer og olier
• Øvrigt materiale.

Adskillelsen i de enkelte fraktioner sker på arbejdsborde. Det er uddannede medarbejdere, der er trænet i at finde og identificere komponenter, materialetyper og kvaliteter. Medarbejderne fjerner først låg/dæksel/kabinet, hvorefter de enkelte delelementer hentes ud og neddeles i de nævnte fraktioner. I praksis sker der desuden ofte sortering af plastkomponenter.

Herefter sker der en opsortering i kvaliteter, hvilket betyder at f.eks. printplader deles op efter dets indhold af metaller og dermed værdi. Metaller opdeles i typer og kvalitet, kabler efter indhold af metaller og plasttyper, plastemner deles op efter indhold af flammehæmmere eller ej samt plasttype (ABS, PP, PC .m.v.). Den udsorterede plast deles herefter op i fire grupper: Flammehæmmet plast til genvinding, øvrigt plast til genvinding, plast med flammehæmmere til deponi og øvrigt plast til forbrænding.

Arbejdsgangen er illustreret i fig. 2.1 nedenfor.

Fig. 2.1: Arbejdsgangen ved demontering og sortering hos H.J.Hansen Elektromiljø A/S

Klik her for at se Figur 2.1

Adskillelsen sikrer, at de miljøproblematiske stoffer bliver taget ud af produkterne inden de går til videre genvinding eller forbrænding. Dette sikrer samtidig at der sker en materialegenvinding, hvorved ressourcerne bevares.

Der eksisterer i dag en lang række genvindingsvirksomheder, der tilbyder løsninger indenfor dette område.

2.3 De nye regler, EU-direktiver m.v

Der er i 2001 registreret indsamlet og specialbehandlet 21.200 tons elektronik og 11.940 tons kølemøbler. Dette betyder, at der er registreret specialbehandlet ca. 6,6 kg/indbygger. Hertil kommer en lang række produkter der er indsamlet, men ikke registreret, for eks. hårde hvidevarer som komfurer, vaske- og opvaskemaskiner. Disse produkter tilføres typisk oparbejdningsanlæggene udenom registreringen.

Den nuværende og kommende ordning betyder at der føres imellem 70 til 80% tilbage i råvarestrømmen for derved at indgå i et nyt produkt.

Der er den 10. oktober 2002 vedtaget et EU direktiv, der fastlægger regler for den fremtidige håndtering af kasserede elektriske og elektroniske produkter. Direktivet skal den 23. august 2004 være implementeret i Danmark. Dette kommer til at betyde at den nuværende bekendtgørelse vil blive ændret, således at den lever op til de fælles EU krav i direktivet.

Det nye direktiv tager udgangspunkt i at forureneren skal betale, og derfor er der tale om et producentansvar. Dette betyder, at det ikke længere er kommunen, men producenterne (som producenter betragtes: den som har produceret produktet, den som importerer produktet til landet og markedsfører det, den som sætter sit navnetræk på produktet og en eksportør der sælger produktet direkte videre til en kunde i udlandet) der overtager ansvaret for at håndteringen af affaldet sker på en miljømæssig forsvarlig måde samt finansierer håndteringen af elektronikken fra indsamlingsstedet.

I direktivet er der fastlagt regler for, hvordan affaldet skal oparbejdes, samt hvilken genanvendelses- og nyttiggørelsesprocent der skal opnås inden den 31. december 2006.

Oparbejdningen af det udtjente elektronik må kun finde sted på godkendte oparbejdningsvirksomheder. Gennemførelsen af direktivet betyder, at kravene ændres og flere produkter bliver omfattet af særskilt behandling. Producenterne er endvidere forpligtet til, 30 måneder efter direktivets ikrafttræden, at mærke produkterne med markedsføringsdato og at orientere forbrugeren om, hvilke muligheder der er for at opgradere produktet, så levetiden af produktet kan forlænges, samt hvor forbrugeren omkostningsfrit kan komme af med de udtjente produkter.

Producenterne er desuden også forpligtiget til at informere genvindingsvirksomhederne om, hvilke miljøskadelige stoffer/komponenter, der findes i produkterne, samt hvor disse er placeret.

Det er medlemsstaternes forpligtigelse at sikre, at der 30 måneder efter direktivets ikrafttræden er etableret en indsamlingsordning, der minimerer risikoen for, at kasserede elektriske og elektroniske produkter blandes med andet kommunalt affald.

Herudover skal medlemsstaterne sikre at der inden udgangen af 2006 er opnået en indsamlingskvote på minimum 4 kg fra husholdninger pr. person pr. år.

Det nye direktiv kommer til at betyde at indsamlingsmængderne vil øges fra de nuværende 6,6 kg. Således er direktivets krav om indsamlede mængder allerede på forhånd opfyldt.

I henhold til direktivets artikel 4 er medlemsstaterne endvidere forpligtiget til, at fremme udformning og produktion af elektrisk og elektronisk udstyr, hvor der tages hensyn til og letter bortskaffelse og nyttiggørelse af elektriske og elektroniske produkter, særlig genbrug af hele produkter eller dele heraf samt materialer.

2.4 Oparbejdsningskrav

For oparbejdningens vedkommende vil der ske en del ændringer, da udtjente elektriske og elektroniske produkter skal deles op i et større antal grupper end det sker nu. Herudover vil der for visse grupper blive stillet skrappere krav om genvinding og nyttiggørelse, således at teleprodukter, legetøj og måleudstyr skal kunne opnå genvindings- og nyttiggørelsesprocenter, der vil betyde at plastkomponenter fra disse produkter også skal kunne føres til genvinding eller nyttiggørelse.

3 Udvikling af eco-design guide

3.1 Eksisterende eco-design guide

Udviklingen af PC-værktøjet "A designer's Guide to Eco-Conscious Design of Electrical and Electronic Equipment" er startet i de to projekter "Konstruktionsprincipper og vejledninger for mindre miljøbelastende elektronikprodukter" og " Miljødata på elektronikkomponenter" [Willum, Ole; Christensen, Frans Møller; Nielsen, Ib Glerup: "Nyt pc-værktøj hjælper elektronikvirksomheder med miljøhensyn", Ny Viden fra Miljøstyrelsen, Nr. 3, 2002].

Resultaterne fra disse to projekter er rapporteret i ovennævnte værktøj. Et af projektets delmål var at finde frem til en, i forhold til en fuldstændig livscyklusvurdering, forenklet og kvantificerbar metode til at sammenligne to design-alternativer miljømæssigt, således at konstruktørerne selv kunne inddrage miljøaspektet, når de konstruerer et nyt produkt. Ligeledes blev det hurtigt klart, at hvis det skulle have en chance for at blive anvendt af målgruppen, skulle det foreligge som et PC-tilgængeligt værktøj, på linie med de øvrige konstruktionsværktøjer, som målgruppen benytter.

Værktøjet foreligger som en HTML-baseret applikation, beregnet til at køre i standard browser, enten fra Internettet, over virksomhedens Intranet, eller fra en enkeltstående PC. Det er skrevet på engelsk, dels af hensyn til af internationaliseringen af virksomhederne, som betyder at udviklingsprojekterne ofte er bemandet med folk fra forskellige lande, dels i erkendelse af, at hvis man vil fremme en udvikling af miljørigtige produkter generelt, må man arbejde i et internationalt perspektiv.

Man kan betragte værktøjet som er art 'portal' til alt, hvad der er interessant og nødvendigt som basis for en virksomheds produktorienterede miljøindsats. Den primære målgruppe er elektronikkonstruktører, men værktøjet kan med udbytte bruges af en bredere gruppe der spænder fra virksomhedens ledelse til den enkelte konstruktør, fordi det både er 'awareness'-skabende og fordi det tilbyder konkrete værktøjer til gøre noget ved problemstillingen.

3.2 Udbygning af eco-design guide

Eco-design guiden (version 2.0) er udbygget med resultaterne fra nærværende projekt, hvor der er sat fokus på genvinding og bortskaffelse af elektronik produkter. Dette har bl.a. resulteret i et nyt beregningsværktøj (Calculator III – se næste afsnit).

Resultaterne fra projektet "Miljøvurdering af produktkoncepter" er tillige rapporteret i eco-design guiden. Dette projekt afsluttes parallelt med nærværende projekt.

Desuden er eco-design guiden opdateret med hensyn til de seneste lovgivningsmæssige tiltag (september 2003) og værktøjet " Tools for identification of listed chemicals" i afsnittet "Hazardous chemicals/substances" opdateret med den seneste fælles EU-liste over farlige stoffer [Listen over farlige stoffer 2002, Bekendtgørelse nr. 439 af 3 juni 2002 om listen over farlige stoffer]. Desuden er der foretaget mindre rettelser og redigering af indholdet.

3.3 Indholdet i den udbyggede eco-design guide

"A designer's Guide to Eco-Conscious Design of Electrical and Electronic Equipment", version 2.0 indeholder følgende hovedemner:

• TUTORIAL: Kompetenceopbygning på miljøområdet hos udviklingsmedarbejderne, herunder udpegning af de vigtige miljøforhold omkring elektriske og elektroniske produkter, og anvisninger på minimering af miljøpåvirkninger fra disse. Opdateret information om gældende og kommende lovgivning, i Danmark og på EU-plan.
• IMPLEMENTERING AF ECO-DESIGN: Vejledning i hvordan man kan implementere Eco-Design i en virksomhed.
• MILJØVURDERING AF KONCEPTER (NYT!): Vejledning i hvordan man på enkel vis kan gennemføre en overordnet miljøvurdering af forskellige produkt-koncepter allerede på det tidlige stade i produktudviklingen, hvor der ikke er truffet endelige beslutninger om den fysiske udformning af produktet.
• ECO-DESIGN GUIDELINES: Indeholder generelle retningslinier for hvordan man kan reducere miljøbelastningen fra sit produkt.Dette omfatter et nyt udvidet afsnit (med eksempler) om hvordan man kan gøre sit produkt mere "bortskaffelses-parat".
• ENVIRONMENTAL CALCULATORS:
  • Calculator I. Enkel metode til at vurdere produkternes miljøegenskaber i et livscyklusperspektiv, og sammenligne forskellige design-alternativer (tilpasset tilgængelighed til pålidelige data, og de gennem tiden opnåede erkendelser om hvor det er vigtigt at sætte ind). I figurerne 3.1 og 3.2 er vist eksempler på grafisk præsentation af beregningsresultater fra Calculator I.
  • Calculator II. Mere detaljeret vurdering baseret på en database med livscyklus-indikatorer for udvalgte grupper af elektronikkomponenter. Mulighed for at generere materialedeklarationer for virksomhedens produkter. Tabel 3.1 viser et eksempel på en materialedeklaration beregnet med Calculator II.
  • Calculator III (NYT!). Enkel metode til at vurdere hvor "bortskaffelses-parat" et produkt-design er. Bl.a. kan følgende indikatorer beregnes: Genvindningsgrad, Værdi af de genvundne materialer, Energiforbrug og omkostninger til bortskaffelse og oparbejdning. Tabel 3.2 viser et eksempel på nøgleparametre beregnet med Calculator III.
• HAZARDOUS CHEMICALS/SUBSTANCES: Værktøj til at vurdere og prioritere indsatsen i forhold til proceskemikalier og kemiske stoffer indeholdt i det færdige EE-produkt.
• LINKS: Liste med links til yderligere information på Internettet.

Figur 3.1 Beregning af E-parameter for elmåler Kamstrup 162. E-parameteren er det primære energiforbrug, som en indikator for miljøbelastningen.

Klik her for at se Figur 3.1

Figur 3.2 Beregning af R-parameter for elmåler Kamstrup 162. R-parameteren udtrykker trækket på ikke-fornybare ressourcer, således at forbrug af sparsomme ressourcer er vægtet tungest. R-parameteren måles i enheden milli Person Reserve (mPR).

Klik her for at se Figur 3.2

Tabel 3.1 Beregning af materialedeklaration for elmåler Kamstrup 162.

Eksempel på en Materiale Deklaration

Tabel 3.2 Beregning af nøgleparametre for end-of-life for elmåler
Kamstrup 162.

3.4 Eco-design guidens tilgænglighed

"A designer's Guide to Eco-Conscious Design of Electrical and Electronic Equipment", version 2.0 er frit tilgængelig fra: (www.ecodesignguide.dk).

Her kan hele eco-design guiden tillige downloades med henblik på installation på egen PC eller på en virksomheds intranet.

4 Analyse af referenceprodukter

Som støtte for udviklingen af design værktøjet tilbød to virksomheder at stille udvalgte produkter til rådighed. Det drejer sig om Grundfos A/S, som valgte en grundvandspumpe som case-produkt, og Kamstrup A/S, som valgte en elmåler som case-produkt.

For begge produkter foretog med først en beskrivelse af produkternes komponenter. Dernæst foretoges en demontageanalyse i samarbejde med H.J.H. elektromiljø A/S. Til slut foretoges en analyse af det redesignede produkter, samt en opgørelse af hvad der var opnået i form af demontagetider, genvindingsgrad og demontageomkostninger. der er redegjort nærmere for dette i de efterfølgende afsnit.

4.1 Grundfos' grundvandspumpe: Case produkt 1

4.1.1 Beskrivelse af case produkt 1

Grundfos har til dette miljøprojekt valgt en 3" centrifugal dykpumpe til vandforsyning (drikkevand, kunstvanding m.m.). En opskåret model ses her til højre.

Pumpen er et højintegreret produkt med pumpe, motor og elektronik sammenbygget. Løbere (ses i toppen) er fremstillet af en plast komposit, motoren i midten er af permanent magnet typen, og elektronikken er en 1½ kW frekvensomformer med kommunikation via forsyningskablet. Der findes et bredt program af varianter afhængig af ønsket tryk og flow. Diameter er 74 mm og længde fra 745 til 970 mm. Yderpunkterne for ydelse er ca. 9 m³/h ved en løftehøjde på 20 m til ca. 1 m³/h ved en løftehøjde på 150 m. Større løftehøjde kan opnås ved serieforbindelse. Pumpen placeres typisk i et bunden af et boret hul, så tæthedskrav til beskyttelse af motor og elektronik er høje. Kombinationen af permanent motor med styring/frekvensomformer betyder, at omdrejningstallet kan reguleres op til 10.000 pr. minut. Det giver en pumpe med en høj ydelse i forhold til energiforbrug, og den er derfor i driftsfasen meget miljøvenlig.

Fig. 4.1: Case produkt 1: Grundfos grundvandspumpe.

Pumpen (en såkaldt SQ) er valgt som case, fordi designet i første-generationsproduktet ikke tog højde for bortskaffelses-problematikken. Med sin tætsluttende kappe i rustfrit stål er den vanskelig at separere i grundbestanddele med genbrug for øje. Da pumpen desuden stod foran et større redesign for at reducere fremstillingsprisen, var det oplagt i samme runde at se på eco-designet.

Fokus i redesignprojektet var på DFA (Design For Assembly), men resultatet viste, at med passende hensyn til eco-design kan DFA og design for disassembly gå i samme retning.

4.1.2 Analyse af case produkt 1

En demontageanalyse af den gamle version foretaget af Elektromiljø A/S gav følgende nøgletal:

• Totalvægt: 4.067 g
• Demontagetid: 25 min.
• Genvindingsgrad 90,4%; 3.650 g
• Forbrænding 4,3%; 172 g
• Deponi 5,3%; 215 g
• Materialeværdi: 19,50 kr.
• Demontageomkostninger: 75,00 kr.
• Shredderomkostninger: 1,61 kr.
• Totalomkostninger: 57,11 kr.

Både i den gamle og nye version undgår man ikke at skulle skære den rustfri stålkappe op med for eksempel en vinkelsliber. En væsentlig del af demontagetiden skyldes, at powermodulet er monteret på en printplade og med gennemgående skruer er fastgjort til aluminiumsklods, hvilket vanskeliggør demontage af print.

4.1.3 Optimering af case produkt 1

I den nye version er der foretaget en montageteknologisk modularisering i modsætning til den mere traditionelle funktionsopdelte. Det indebærer, at laveffekt styreelektronikken, der hidtil har været en del af powermodulet, er flyttet over på et SMD-print. Elektronikken består herefter af 3 moduler: Et print med odd-shape komponenter (elektrolytter m.m.), et print med SMD og et powermodul kun med effekthalvledere. Powermodulet er dermed i forhold til det tidligere modul betydelig mindre og kan derfor vendes 90o i forhold til den tidligere orientering. Det giver mulighed for at montere powermodulet op mod power factor control (filter) aluminiumsklodsen i stedet for i printet som tidligere. Dermed er print lettere at separere fra konstruktionen. Både montage og demontage er blevet betydelig simplere. Sidstnævnte ses af følgende nøgletal fra en ny demontageanalyse:

• Totalvægt: 3.949 g
• Demontagetid: 10 min.
• Genvindingsgrad: 82,9%; 3.272 g
• Forbrænding: 12,0%; 475 g
• Deponi: 5,1%; 202 g
• Materialeværdi: 16,05 kr.
• Demontageomkostninger: 30,00 kr.
• Shredderomkostninger: 1,66 kr.
• Totalomkostninger: 15,61 kr.

Som det ses, er er den ny version lidt lettere end den oprindelige (-118 g svarende til –2,9%). I den viste analyse er det nye powermodul (det såkaldte MIP-modul) sammen med den aluminiumsklods, det er skruet fast på, sendt til forbrænding på grund af et print over 16 cm2. Det påvirker tallene for forbrænding og genvinding betydeligt i forhold til den gamle version. Da aluminiumsklodsen i virkeligheden er kapsel med en indstøbt spole og jernkerne, bør enheden nok i stedet gå til genvinding. Printet i modulet er ikke et traditionelt glasfiberprint, men et tykfilmsubstrat af aluminiumsoxid (kan ikke brænde). Der burde derfor ikke rent lovgivningsmæssigt være noget til hinder for at lade enheden gå til genvinding. Derved vil tallene for genvinding, forbrænding og deponi komme tættere på den oprindelige version. Omkostninger vil kun i mindre grad påvirkes af dette (i positiv retning)

Ovenstående er et resultat af et totalt redesign af elektronikken. Langt den største gevinst i miljømæssig sammenhæng ses på den kraftigt reducerede demontagetid. Det koster stadig penge, at bortskaffe en SQ (pumpen), men totalomkostningerne hos demontagevirksomheden er reduceret med hele73%. De øvrige ændringer er set i forhold til produktets samlede vægt og kalkulationsmetoden marginale, såfremt powermodul med aluminiumsklods går til genvinding.

4.2 Kamstrups elmåler: Case produkt 2

4.2.1 Beskrivelse af case produkt 2

Kamstrup har til projektet valgt to elmålere. Til første del af projektet er anvendt en elmåler at typen Kamstrup 382, som var udviklet lang tid før projektet startede. Til anden del af projektet er anvendt en elmåler af typen Kamstrup 162, som er udviklet umiddelbart før projektets start. Målerne er primært til anvendelse i private husstande.

De udmærker sig ved deres brugervenlige design, let læselige display og enkle betjening. Med en enkelt trykknap er det muligt for både forsyningsselskab og slutbruger at "trykke" sig gennem en foruddefineret række af displayvisninger med forbrugsinformation. Forbrugsinformationen kan f.eks. være det opsummerede energiforbrug i kWh. Målerne er designede uden bevægelige dele, hvilket forhindrer mekanisk slid, og gør målerne mindre følsom overfor mekaniske og magnetiske påvirkninger. Målerne er typegodkendt iht. IEC 61036, og kan udstyres med en række forskellige kommunikationsmoduler til fjernaflæsning.

Fig. 4.2: Case produkt 2: To udgaver af Kamstrup el-målere

Kamstrup 382

Kamstrup 162

Som det fremgår, er der valgt to forskellige produkter. Men disse kan dog alligevel betragtes som to produktgenerationer, idet Kamstrup 162 er bedre end Kamstrup 382, når det gælder design for demontage og genvindingsgrad. Dette skyldes dog ikke brug af ECO.design værktøjet, idet dette er færdiggjort senere end Kamstrup 162. Forholdet er en sidegevinst ifm. intensivt arbejde med design for montage, plus resultatet af en løbende dialog med H.J. Hansen Elektromiljø A/S.

Med hensyn til det ECO-design værktøj som projektet resulterede i, så har Kamstrup besluttet at anvende det ifm. fremtidige hovedprodukter (dette omfatter også varmemålere). Kamstrups udviklingsprocedure er netop blevet ændret, således at miljøfunktionen skal inddrages når prototype foreligger. Det er så meningen at miljøfunktionen, blandt andet ved anvendelse af værktøjet, skal foretage miljø- og bortskaffelsesvurdering samt planlægge udarbejdelse af miljødeklaration for produktet.

4.2.2 Analyse af case produkt 2

En demontageanalyse af Kamstrup 382 måleren foretaget af H.J. Hansen Elektromiljø A/S gav følgende nøgletal:

• Vægt: 850 g
• Genvindingsgrad: 71,6%
• Forbrænding: 21,0%
• Deponi: 7,4%
• Materialeværdi: 0,56 kr.
• Demontage-/shredderomkostninger: 6,25 kr.
• Totalomkostninger: 5,69 kr.

4.2.3 Optimering af case produkt 2

En demontageanalyse af Kamstrup 162 måleren foretaget af H.J. Hansen Elektromiljø A/S gav følgende nøgletal:

• Vægt: 500 g
• Genvindingsgrad: 82%
• Forbrænding: 5,4%
• Deponi: 12,6%
• Materialeværdi: 0,39 kr.
• Demontage-/shredderomkostninger: 6,18 kr.
• Totalomkostninger: 5,79 kr.

Genvindingsgraden er her forøget med 10,4% i forhold til Kamstrup 382. Der er en væsentlig reduktion af procentdelen til forbrænding, men en forøgelse af andelen der går til deponi. Forøgelsen begrundet i at det - for at nedbringe demontagetiden - er valgt ikke at fjerne metaldele fra en stor plastfraktion inden denne behandles. Da produktet er blevet lettere er den vægtmæssige andel, der føres til deponi dog uændret. Forøgelsen af totalomkostningerne med 0,10 kr. skyldes ligeledes, at Kamstrup 162 vejer mindre end Kamstrup 382 og dermed repræsenterer mindre materialeværdi, og at shredderomkostningerne stort set er de samme.

5 Formidling

5.1 Formidling af projektresultater

Projektets resultater er blevet formidlet bl.a. gennem to aktiviteter:

• En pjece
• To workshops.

5.2 Pjece

Formålet med pjecen er at øge kendskabet til mulighederne for at indbygge hensyn til bortskaffelsen af elektriske og elektroniske produkter (EE-produkter) fra starten af deres livscyklus. Desuden er det formålet at understøtte virksomhederne i arbejdet med at leve op til de krav, som de kommende EU-direktiver stiller til virksomhederne.

Pjecen henvender sig til ledelsen, designere og konstruktører i virksomheder, der fremstiller elektriske og elektroniske produkter.

Pjecen, som er gengivet i bilag 1, indeholder i korthed:

• Formål
• Målgruppe
• Introduktion til gældende og kommende lovgivning
• Argumentation for hvorfor fokus på bortskaffelse bør øges
• Beskrivelse af nuværende bortskaffelse af EE-skrot
• Præsentation af Eco-design værktøj
• Beskrivelser af eksempler fra Kamstrup A/S og Grundfos A/S
• Henvisning til hvor yderligere information kan findes.

Pjecen er udsendt til bl.a.:

• Elektronikvirksomheder
• Designskoler og centre
• Forskningsinstitutioner
• Tekniske skoler
• Miljømyndigheder og –organisationer
• Genvindingsvirksomheder
• Nyhedsmedier.

5.3 Workshops

Der blev afholdt to workshops, én i Virum d. 2. september 2003, og én i Århus d. 15. september 2003.

Formålet med workshoppene var at formidle projektresultaterne, især Eco-design guiden, primært til designere og konstruktører fra elektronikvirksomheder. Indbydelsen til workshoppene blev udsendt til elektronikvirksomheder, industrivirksomhder, hvis produkter vides at have et stort elektronikindhold, tekniske skoler, forskningsinstitutter, virksomheder i genvindingsbranchen, miljømyndigheder, m.v.

Ved den første workshop var der 6 deltagere, ved den anden 10 deltagere. Deltagerne kom fra elektronikvirksomheder, elktronikbrancheorganisationer, genvindingsbranchen, miljø- og affaldsorganisationer m.v.

Workshoppenes program var i korthed:

• Information om indsamling og behandling af elektronikskrot i dag
• Præsentation af Eco-design værktøjet
• Beskrivelse af eksempel fra Grundfos A/S
• Beskrivelse af eksempel fra Kamstrup A/S
• Gruppearbejde med afprøvning af Eco-design værktøjet.

Blandt deltagerne var der var der en betydelig interesse for de nye regler om genvinding og bortskaffelse af elektronik og elektriske apparater, samt design værktøjet.

Ved gruppearbejdet var det tilsyneladende relativ let for deltagerne at sætte sig ind i design værktøjets beregningsfaciliteter og at bruge det til en konkret opgave med at beregne demontagetid og genvindingsgrad.

Bilag 1: Pjece om Eco-design af elektronik

Klik her for at se Bilag 1, side 1

Klik her for at se Bilag 1, side 2

Klik her for at se Bilag 1, side 3

Klik her for at se Bilag 1, side 4

Klik her for at se Bilag 1, side 5

Klik her for at se Bilag 1, side 6

Klik her for at se Bilag 1, side 7

Klik her for at se Bilag 1, side 8

Bilag 2: eksempler på bortskaffelsesvenligt design

Eco-Design Guidelines:

End-of-Life

The disposal stage is also called "end-of-life". Even if every environmental concern has been taken through the previous stages, much can change during end-of-life. If the product has not been, or cannot be recycled, the resource consumption is much higher, and the resulting waste is also higher.

Disassembly

In order to obtain as pure fractions as possible, the disassembly must be easy. The following table gives some advice concerning design for disassembly.

End-of-life values

End of life value could be expressed as the costs versus gains in the recycling industry from processing the product.

The gains from recycling are e.g.:

• the scrap value of the parts sent to metals recycling in a melting process (coming from the contents of gold, silver, palladium, copper, steel, lead etc.)
• the value of directly recyclable parts (pure fractions of plastic, iron, stainless steel, copper etc.)
• the combustion value from incineration of plastics, wood, cardboard etc.

The costs associated with recycling are e.g.:

• labour costs from disassembly, sorting, refurbishing etc.
• disposal costs for the fractions going to special treatment because of toxicity
• disposal costs for the fraction going to landfill

By means of the Environmental Calculator III it is possible to calculate these and other values.

/El-Integration Rapport NJB 03-11-04/

| Til Top | | Forside |

Version 1.0 December 2003 • © Miljøstyrelsen.
Udgivet af Miljøstyrelsen
Elektronisk publikation fremstillet efter Statens standard for elektronisk publicering