Miljøprojekt, 1053 – Ressourceeffektivitet - forslag til definition samt praktiske eksempler på anvendelse af begrebet

Ressourceeffektivitet - forslag til definition samt praktiske eksempler på anvendelse af begrebet

Sammenfatning og konklusioner

Baggrund og formål
Definition af begrebet
Eksemplerne
Affaldsforebyggelse
Diskussion

Baggrund og formål

Baggrunden for projektet er at sætte fokus på udnyttelse af ressourcer og nedbringelse af affaldsmængder og at knytte dette til produkter set i et livscyklusperspektiv.

Det er projektets sigte at opstille et så enkelt værktøj som muligt, der kan anvendes af virksomheder, brancheorganisationer, myndigheder og andre til at identificere ressourcetab ud fra eksisterende data. Ved at identificere de væsentligste ressourcetab er det muligt at overveje affaldsforebyggelse, der hvor det er mest relevant.

Projektet har følgende delmål:

Opstilling af konkrete eksempler på, hvorledes ressourceeffektiviteten kan opgøres på baggrund af en kortlægning af et typisk produkts livsforløb.

Kortlægningen af livsforløbet er sket med forskellig baggrund for de valgte eksempler med det formål at illustrere, hvilken betydning et givet datagrundlag har.
Afklaring af mulighederne for reduktion af affaldsmængderne for de valgte eksempler.

Her vil blive taget udgangspunkt i affaldskortlægningen og den vurdering af ressourcer, der indgår i bestemmelse af ressourceeffektiviteten.

Projektets resultat er således primært at afklare, om en enkel operationel metode kan opstilles, udpege hvilket datagrundlag der er nødvendigt og skitsere hvad og hvem der kan anvende den udviklede metode.

Konkrete anvisninger på, hvordan den enkelte virksomhed eller branche kan anvende metoden, og hvilket datagrundlag der er tilgængeligt for et bestemt område ligger uden for dette projekts rammer.

Nærværende projektrapports målgruppe er ikke virksomheder, men myndigheder, fagfolk inden for miljøvurderinger og affald samt andre med interesse for emnet. Praktisk arbejde med ressourceeffektivitet i virksomheder vil kræve en mere konkret beskrivelse af, hvad man skal gøre, og især hvordan data bringes tilveje, - fx som i Håndbog i miljøvurderinger - en enkle metode (Pommer et al., 2001), hvor en række data er givet i opslagstabeller.

Definition af begrebet

Overordnet defineres ressourceeffektivitet som forholdet i procent mellem materialeindholdet i produktet og de ressourcer, der medgår i hele produktets livscyklus.

Opgørelsen af ressourceforbruget sker ud fra livscyklusprincipper. I denne sammenhæng opfattes materialer og energi som ressourcer. Sammenhængen mellem de nævnte størrelser kan illustreres ved følgende:

Et produkts livscyklus omfatter de 4 faser:

Råstofudvinding og forarbejdning af råstoffer
Produktion af produktet
Brug af produktet
Affaldsbehandling og oparbejdning

I livsforløbet fokuseres på indgående materiale- og energistrømme.

Selve produktet defineres som det produkt, der forlader produktionsvirksomheden, og ressourceeffektiviteten relateres i alle tilfælde til denne produktenhed.

Det er valgt at definere 2 typer af ressourceeffektivitet – en baseret på forbrug af materialer og råstoffer og en baseret på UMIP-metodens vægtede opgørelse af ressourceforbrug – her betegnet en vurderet opgørelse. Den første type baseret på opgørelse af materialeforbrug (M) viser direkte tabet af råstoffer og materialer gennem livscyklus. Den anden type, der er baseret på vægtede opgørelser (V), viser, hvilke ressourcer der er knappe og som der derfor skal fokuseres særligt på.

Der er blevet arbejdet med følgende 6 definitioner af ressourceeffektivitet som er vist i følgende tabel.

Tabel 0.1

Betegnelse	Omfatter	Bemærkninger
1. M_{Mat. P+B}	Materialeforbruget ved produktion og brug af produktet.	Kan anvendes af produktionsvirksomheder, der ønsker at sammenligne sig med lignende virksomheder eller som ønsker at vurdere en produktionsændring.
2. M_{Mat. P+B+A/N}	Materialeforbruget ved produktion og brug af produktet modregnet genvundne materialer.	Kan anvendes af virksomheder, der ønsker at vurdere en produktændring, der fører til bedre genanvendelsesmuligheder. Sammenligning af genanvendelse inden for en produktgruppe eller mellem forskellige produktgrupper.
3. M_{Mat. R+P+B+A/N}	Råstofudvinding, produktion og brug modregnet genvundne materialer.	Viser, hvilke produkter der kræver et stort forbrug af råstoffer. Kan anvendes til sammenligning inden for en produktgruppe, hvor forskellige materialer anvendes.
4. V_{Mat. R+P+B}	Vurdering af materialer ved råstofudvinding, produktion og brug.	Giver en virksomhed viden om, hvilke materialer der er knappe og dermed miljøbelastende. Sammenligning inden for en produktgruppe, hvor forskellige materialer anvendes.
5. V_{Mat.+energi, R+P+B}	Vurdering af materialer og energi ved råstofudvinding, produktion og brug.	Giver mulighed for at sammenligne materiale- og energiforbrug for et produkt eller en produktgruppe, hvor materialer og energiforbrug er forskellige.
6. V_{Mat.+energi, R+P+B+A/N}	Vurdering af materialer og energi ved råstofudvinding, produktion og brug og modregnet genvundne materialer og energi.	Giver mulighed for udpege de materialer, der ud fra et knaphedssynspunkt er de væsentligste at genanvende. Sammenligner genanvendelse inden for en gruppe af produkter, hvor mulighederne er forskellige.

Note til ovenstående tabel:
R: Råstoffer
P: Produktion
B: Brugsfase
A/N: Affaldsbehandling/nyttiggørelse

Eksemplerne

Der blev valgt at arbejde med meget forskellige eksempler med henblik på at afprøve definitionen af selve produktet og krav til datagrundlaget. Eksemplerne dækker over meget forskellige produkter og forskellige livsforløb. Nogle eksempler illustrerer produkter, hvor brugsfasen er væsentlig. Andre eksempler illustrerer produkter, hvor genanvendelse er væsentlig. Endelig er der eksempler, der omfatter produkter, hvori kemikalier, som almindeligvis er vanskelige at håndtere i en LCA-sammenhæng, har væsentlig betydning.

Data til kortlægningen af produkternes livsforløb er baseret på forskelligt materiale. I nogle eksempler er der taget udgangspunkt i tidligere gennemførte miljøvurderinger, i andre er data hentet fra grønne regnskaber, og i andre igen er der taget kontakt til brancheforeninger og virksomheder.

Følgende blev medtaget i projektet:

Tabel 0.2

Eksempel	Bemærkninger
Produktion af 1 ton medicin	Et repræsentativt gennemsnitsprodukt for denne type er vanskeligt at udpege, og oplysninger om produktet er derfor mangelfuldt. Der blev taget udgangspunkt i grønne regnskaber, hvilket ikke giver tilstrækkelige oplysninger.
Produktion af 1 ton møbler	Der blev taget udgangspunkt i 3 repræsentative produkter, for hvilke der var gennemført livscyklusvurderinger.
Produktion af 1 kg bestykket print, 1 kg transformer	Der blev valgt 2 produkter inden for elektronik. Datagrundlaget var dels gennemførte livscyklusvurderinger og dels oplysninger fra producenter.
Galvanisk overfladebehandling	Produktet blev defineret som behandling af en given overflade/mængde gods. Kortlægningen blev gennemført i samarbejde med en brancheekspert.
Køle/smøremidler	Produktet blev defineret som fjernelse af 1 ton spåner. Kortlægningen var ikke tilstrækkelig, og definitionen af produktet er begrænset anvendelig.

Det bedste grundlag for en vurdering af ressourceeffektivitet er, at:

produktet, dets ydelse og livsforløb er klart defineret.
der foreligger en relativ detaljeret kortlægning af livsforløbet samt forbrug af råstoffer, hjælpestoffer og energi i hele produktets livscyklus. Grønne regnskaber er ikke tilstrækkelige.
produktet ikke indeholder store mængder kemiske stoffer, for hvilke data som regel er mangelfulde.

De beregnede ressourceeffektiviteter er vist i følgende Tabel 0.3.

Tabel 0.3 Ressourceeffektivitet

	Medicin	Møbler	Trans- former	Fornikling/ forchromning
Materialeopgørelse
M_{Mat. P+B}	28 %	83 %	60%	39 %
M_{Mat. P+B+A/N}	43 %	91 %	224%	39 %
M_{Mat. R+P+B+A/N}	8 %	32 %	109%	10%
Vurderet opgørelse
V_{Mat. R+P+B}	27-52 %	69 %	96%	93 %
V_{Mat.+energi R+P+B}	17-33 %	24 %	56%	91 %
V_{Mat.+energi, R+P+B+A/N}	17-33 %	40 %	178%	91 %

Beregninger for printkort, elforzinkning og varmforzinkning er ikke vist i tabellen, da disse ligner andre eksempler. Beregningerne for køle/smøremidler er ligeledes udeladt her, da definitionen af produktet er vanskelig at håndtere og datagrundlaget mangelfuldt (se i øvrigt kapitel 8).

For fremstilling af medicin ses, at omkring 75% af materialerne tabes ved fremstilling af medicin. Også i råstofudvindingen tabes i størrelsesordnen 75%, således at den samlede ressourceeffektivitet ligger på 5-10%. Effektiviteterne opgjort som vurderede størrelser er meget usikre, da sammensætningen af medicin ikke er kendt.
For møbler ses, at tabet er omkring 20%. Da en lille del af materialerne til møbelproduktion udgøres af metaller, finder der en begrænset genanvendelse sted. Ved udvinding af råstoffer, olieudvinding, skovning af træ og oparbejdning af jernmalm er der yderligere et tab på omkring 2/3. I de vurderede opgørelser er træ som en fornyelig ressource ikke medtaget. Medtages energiforbruget og energiindholdet (især i træ), falder effektiviteten væsentligt. Genvinding af stål samt udnyttelse af træets brændværdi har betydning.
For transformere er det altafgørende, at kobberet genanvendes. Genanvendelse af det store jernindhold betyder meget mindre for V_{Mat.+energi, R+P+B+A/N} end en højere genanvendelse af det ganske lille tinindhold på 0,1%. Effekttabet har herudover en afgørende indflydelse på ressourceeffektiviteten. En højeffektiv transformer vil således kunne øge ressourceeffektiviteten med en faktor 2-3 i forhold til en ineffektiv (og billig) transformer.
For overfladebehandlingsprocessen fornikling/forchromning er materialetabet omkring 60%. Der sker ingen genvinding af metaller og andet kasseret materiale fra processen. I udvindingen af metaller og hjælpestoffer tabes omkring 75%, således at den samlede effektivitet baseret på materialer er omkring 10%. Det er metallerne, der er de væsentligste i den vurderede opgørelse. Hjælpestofferne forbruges og ikke findes i produktet. Effektivieterne for de vurderede opgørelser er derfor højere end dem baseret på materialemængder. Energiforbruget betyder meget lidt ressourcemæssigt i forhold til materialeforbruget.

Overordnet kan det konkluderes at:

De opstillede ressourceeffektiviteter for elektronik og overfladebehandling kan anvendes som benchmarking for virksomheder, der arbejder med de her valgte produkter.
Når det er afklaret, om datagrundlaget for ressourceeffektiviteterne for møbelområdet er tidssvarende, kan de opstillede effektiviteter anvendes som benchmarking.
Ressourceeffektiviteterne for medicinalprodukter og køle/smøremidler kan ikke anvendes. Medicinalindustrien er inhomogen, og for køle/smøremidler kunne et produkt ikke defineres.

Ressourceeffektiviteten M_{Mat. P+B+A/N} blev sammenlignet med statistiske oplysninger om Direkte MaterialeInput (DMI) for at se, om der her var overensstemmelse. DMI står for tilgangen af materialer, der dels udgøres af dansk råstofudvinding og importerede varer. Oplysningerne er opdelt på varetyper og materialetyper.

Ressourceeffektiviteten M_{Mat. R+P+B+A/N} blev sammenlignet med Total MaterialeInput (TMI) baseret på data fra Wuppertal Institute for at se, om der her var overensstemmelse. Wuppertals MIPS-begreb står for Material Input Per Unit Service og omfatter den samlede mængde råstoffer, der er medgået til at fremstille et produkt.

Som det ses, er de opgjorte effektiviteter meget forskellige for de enkelte eksempler. De opgjorte størrelser afspejler, at:

Et kemisk produkt som medicin kræver detaljeret viden om sammensætningen, hvilket ikke var tilfældet. Det var derfor vanskeligt at sammenligne med DMI og TMI.
Et produkt baseret på almindeligt kendte materialer som møbler giver nogle fornuftige resultater, der er sammenlignelige med DMI og TMI, når kortlægningen er god.
For specifikke elektronikkomponenter som printplader og transformere findes ikke data for DMI. Det har ikke været muligt at gennemføre en beregning af TMI, da der mangler data for ædelmetallerne, som anses for at have stor betydning for en sådan beregning.
Overfladebehandlingsprocessernes resultater giver fornuftige effektiviteter. Der kan ikke foretages en sammenligning med DMI, da der for DMI tages udgangspunkt i produkter. En sammenligning med TMI viser store forskelle grundet forskel i data for udvinding af nikkel og zink.
For anvendelse af køle/smøremidler var det ikke muligt at opgøre operationelle effektiviteter, da ydelsen ”Fjernelse af 1 ton spåner” var vanskelig at relatere til et egentligt produkt. Dertil kommer, at køle/smøremidler er et kemisk produkt, for hvilket datagrundlaget var mangelfuldt.

Affaldsforebyggelse

Ud fra den viden, der er opnået gennem kortlægning og opstilling af ressourceeffektiviteter for de enkelte eksempler, er der foretaget en vurdering af mulighederne for affaldsforebyggelse. De væsentligste forhold, der blev udpeget, er vist i følgende Tabel 0.4:

Tabel 0.4

Medicin	Kortlægningen er mangelfuld, og mulighederne for affaldsforebyggelse er derfor vanskelige at udpege. Det skal sikres, at alle materialer, herunder materialer af biologisk oprindelse, opløsningsmidler og kemiske forbindelser, der forekommer som affald og restprodukter i produktionen, genvindes, når der er mulighed for det.
Møbler	Forbrænding med energiudnyttelse af alt ikke forurenet affaldstræ. Øget genvinding af stål og anvendelse af lav-legeret stål, hvor det er muligt. Indsamling af plastaffald og kasserede produkter med henblik på oparbejdning, - alternativt forbrænding med energiudnyttelse.
Transformere	Sikring af at transformere sendes til behandling, hvor kobber frasepareres og oparbejdes i kobbersmelteværk. Øget fokus på genanvendelse af tin fra lodninger i kobbersmelteværket. Separat omsmeltning af separeret blik, hvor kobberrester så vidt muligt undgås.
Fornikling/for-chromning	Nikkel er en knap ressource, og der bør sigtes mod at genvinde dette metal i affaldet fra produktionen og fra kasserede produkter. Chrom tabes især i produktionen, og her bør genvindingsmetoder udvikles.

Diskussion

Opgørelse af ressourceeffektivitet og dermed identifikation af, hvor i et produkts livscyklus, der tabes ressourcer, er anvendeligt som en del af beslutningsgrundlaget ved ressourceoptimering og affaldsminimering, når tilstrækkelige data er til stede.

For produkter, hvor der allerede forligger livscyklusvurderinger eller -kort-lægninger (LCI), vil der kunne opstilles ressourceeffektiviteter, som den enkelte virksomhed kan bruge til at sammenligne egne tal med.

Den enkelte virksomhed kan umiddelbart opstille ressourceeffektiviteten M_{Mat. P+B}, mens de øvrige definerede ressourceeffektiviteter kræver data om genvinding, råstofudvinding og omsætning til vurderede opgørelser, som ikke alle virksomheder antages at have kendskab til.

På myndigheds- og/eller ekspertniveau vil alle de 6 definerede ressourceeffektiviteter give oplysninger om, hvor i livscyklus der tabes ressourcer, betydningen af genvinding, og hvilke materialer der ud fra et knaphedssynspunkt, betyder mest.

Det anbefales derfor at arbejde videre med problematikken omkring ressourceeffektivitet, da det kan blive et enkelt og anvendeligt værktøj for virksomheder, brancheorganisationer, myndigheder og andre beslutningstagere.

Et af målene for LCA-videncentret er at få skabt overblik over, hvilke relevante data der foreligger i form af gennemførte livscyklusvurderinger og -kort-lægninger. Når dette arbejde er nået et stykke/gennemført, er det væsentligt at få etableret et mere fyldestgørende og lettilgængeligt datagrundlag til beregning af vurderede opgørelser. Heri skal også tages hensyn til ændrede programmel (Gabi), der skal erstatte UMIP-metodens LCV-værktøj.

Det anbefales endvidere at få udarbejdet et let tilgængeligt informationsmateriale sammen med relevante brancheorganisationer inden for udvalgte produktgrupper/sektorer med henblik på, at virksomheder kan opnå forståelse for begrebet og anvende det i deres udviklingsarbejde og produktion. Her er det også væsentligt at få samlet så mange "grunddata" som muligt, så arbejdet med opstilling af effektiviteterne dels tager udgangspunkt i virksomhedens egne tal og dels i data, der er let tilgængelige.