LivsCyklusVurdering
(LCA) En LCA er en vurdering af et produkts eller en services påvirkninger på miljøet gennem hele dets levetid, fra vugge til grav. I vurderingen indgår alle betydningsfulde processer i livscyklusen. LCA hedder på engelsk Life Cycle Assessment, hvorfra forkortelsen LCA stammer. En LCA kan for eksempel bruges til at beregne hvor meget drivhusgas, der udledes ved produktionen af en liter mælk. Der er stor forskel på miljøpåvirkningen fra forskellige fødevarer. Klik her for at se forskellige fødevarers miljøpåvirkning pr. kg og hvordan forskellige måltider samlet set påvirker miljøet. I det følgende beskrives udarbejdelsen af en LCA i overensstemmelse med ISO 14040-serien, der er den internationale standard for udarbejdelsen af LCA. Gennemgangen gøres efter følgende mønster: Eksemplificeret gennemgang af en LCA og hvad den kan bruges til Links til yderligere informationer omkring LCA Først gennemgås kort de enkelte skridt i en LCA, eksemplificeret med mælk som case, hvorefter udarbejdelse af en LCA gennemgås mere detaljeret. Se ordforklaringsboks for forklaring af nogle af de ord, der benyttes i det følgende. Hvis du vil se et eksempel på en LCA af svinekød, så se her. Gennemgang
af en LCA
Udarbejdelsen af en LCA er en iterativ proces, hvor de fire faser kan gennemgås flere gange, således at et reelt, troværdigt og brugbart resultat fremkommer. Den iterative proces skyldes, at jo mere viden der opnås om et produkts livscyklus, jo mere data og information kan medtages. I Fase 1 foretages de generelle bestemmelser for LCAen, den funktionelle enhed kan for eksempel sættes til 1 kg mælk fra gården eller 1 liter letmælk fra butik. Systemgrænsen kan ved en sådan funktionel enhed for eksempel starte ved produktionen af råmaterialer benyttet (f.eks. foder) i mælkeproduktionen og slutte, når mælken forlader butikken. Herefter påbegyndes i Fase 2 med kortlægningen af livscyklusen. Fase 2 er meget ressourcekrævende på grund af den megen dataindsamling, der tager udgangspunkt i de processer, der indgår i LCAen. For et produkt som mælk kan livscyklusen for eksempel indeholde følgende processer: Produktionen af kunstgødning og foder, landbruget, produktion af mælkekartoner, mejeri processen, transport, forbrænding af mælkekarton og meget mere. En simpel livscyklus for mælk kan ses i FIGUR 1. I hver af de viste faser er der et input af forskellige produkter og materialer og udledning af emissioner, såsom drivhusgasser, toksiske substanser og næringssalte. Figur 1: Simplificeret procesdiagram for mælks livscyklus. Figuren er simplificeret i forhold til virkeligheden, for en detaljeret figur henvises til LCAFood databasen i SimaPRO under Materials/scenario without milk quotas/food from supermarket/. Resultatet
af en livscyklus Tabel 1: Karakteriserede resultater fra en LCA på 1 liter letmælk baseret på et scenarium, hvor mælkeproduktionen i Danmark foregår uden kvoter. I LCAfood databasen er det muligt at se, hvilke processer der indgår i livscyklusen for mælk. I 'Landbrug' er miljøpåvirkningerne fra fra alle processerne der indgår i landbruget inkluderet, dvs. at miljøpåvirkningerne fra produktionen af foder, kunstgødning m.v. er inkluderet. Ækv = ækvivalenter.
Brug
af en LCA
I det følgende præsenteres principper og metoder for udarbejdelse af en LCA mere detaljeret. Udarbejdelse
af en LCA ISO 14040 serien kan købes hos Dansk Standard eller hos ISO. ISO 14040-serien indeholder syv standarder: 14040: Principper
og opbygning Sammenhængen mellem de fire faser ses i FIGUR 2.
Figur 2: Faser i en LCA Udarbejdelsen af en LCA er en iterativ proces, hvor det er vigtigt løbende under udarbejdelsen revidere, forbedre og tilføjer data og andre oplysninger til LCAen, således at det bedst mulige resultat fremkommer. I det følgende gennemgås hver af de fire faser efter følgende oversigt. Fase 1: Definition af formål og afgrænsning (ISO 14041) Fase 2: Kortlægning af livscyklus (ISO 14041)
Fase 3: Evaluering af miljøpåvirkning (ISO 14042)
Fase 4: Fortolkning af resultater (ISO 14043)
Fase 1: Definition af formål og afgrænsning (ISO 14041) Fase 1 er den fase i udarbejdelsen af en LCA, hvor LCAens mål og formål defineres, dette inkluderer definition og bestemmelse af følgende:
Formål, mål og målgruppe fastsætter, hvad LCAen skal bruges til og af hvem. Den funktionelle enhed beskriver de primære funktioner, der skal opfyldes af produktsystemet, for det produkt der undersøges. Enheden indikerer kvalitet og kvantitet af de primære funktioner, der skal tages i betragtning i LCAs studiet. Formål og mål tages i betragtning, når der skal træffes beslutninger omkring systemgrænser og en række generelle bestemmelser vedrørende udførelsen af LCAen skal træffes. Der foretages ligeledes en række bestemmelser omkring hvilke miljøpåvirkningskategorier, der skal medtages samt bestemmelser om fordeling af input og emissioner mellem produktet og biprodukter skal udføres via systemudvidelse eller allokering. Når disse bestemmelser og strategier er fastlagt kan Fase 2 påbegyndes.
Fase 2 er den mest tids- og ressourcekrævende fase af alle fire faser, hvilket primært skyldes dataindsamlingen. Fasen indeholder følgende elementer:
Data skal
indeholde alle input og output fra de enkelte processer.
Input er for eksempel mængden af brugt energi, vand, materiale m.v.
Emissionerne opdeles i fire kategorier (vand, luft, jord og fast affald)
afhængig af, hvad de påvirker. Data fra databaser kan benyttes på processer som ikke er produktspecifikke, dvs. generelle data som for eksempel produktionen af elektricitet, kul eller emballage. For eksempel ved LCAen omkring mælk fra butik skal der samles specifikke data ind omkring landbrugene, mens produktion af elektricitet og kunstgødning kan være generelle fra databaserne.
Systemudvidelse og allokering: Allokering er en fordeling af miljøpåvirkningerne ud fra for eksempel et økonomisk eller vægtmæssigt perspektiv mellem hovedprodukt og biprodukt. For eksempel hvis et hovedprodukt koster 60 dkr og biproduktet 40 dkr, så tilskrives 60% af miljøpåvirkningerne hovedproduktet, mens 40% tilskrives biproduktet, se skitse heraf i figur 3. På samme vis kan der allokeres efter vægt. Figur 3: Eksempel på allokering. Ækv. = ækvivalenter.
På en mælkeproduktion er mælk hovedproduktet mens det oksekød, der producers, er biproduktet. I sådanne tilfælde er det ikke muligt at allokere præcist mellem hvilket foderforbrug, areal, emissioner m.v., der stammer fra mælk og hvilket der stammer fra oksekødet. Systemudvidelse skal derfor bruges til at løse dette problem. Oksekødsproduktionen hos en dansk mælkeproducent erstatter oksekød fra en kødproducent i Argentina eller svinekød på markedet, alt afhængig af prisen på dansk oksekød, hvorved det argentinske oksekød eller svinekødet bliver den fortrængteproduktion, altså marginal produkterne. Den fortrængte produktion af det argentinske oksekød eller svinekødet har derved et negativ bidrag til miljøpåvirkningerne fra dansk mælkeproduktion, da miljøpåvirkningerne fra det argentinske oksekød reelt fratrækkes miljøpåvirkningerne fra mælkeproduktionen. I dette eksempel foretages der ved godskrivelsen af oksekødet en systemudvidelse, hvor godskrivelsen af oksekødet fra Argentina eller svinekødet inkluderes i systemet med dansk mælkeproduktion. Se skitse af en systemudvidelse i figur 4. Figur 4: Eksempel på systemudvidelse. Ækv. = ækvivalenter. Identifikation af margibal produkt kan gøres ved brug af marginal tankegang, hvor marginalproduktet er det undgåede produkt; Altså det produkt der vil blive brugt mere af, hvis produktionen af biproduktet falder. Igennem krediteringen til hovedproduktet dannes et sammenhængende system af produkter og fortrængte produkter, systemet bliver et slags netværk af integrerede processer. Et andet eksempel hvor systemudvidelse er nødvendig er mel. Korn males til mel og klid. Miljøpåvirkningerne forbundet med produktionen af mel bestemmes ved at summere alle miljøpåvirkningerne fra maling af mel, produktionen af korn m.v. og derfra fratrække miljøpåvirkningerne fra den marginalproduktion som kild erstatter på markedet. Klid bruges som foder til dyr og kan erstattes af vårbyg, der dermed er marginalproduktet. Klids erstatning af vårbyg på markedet betyder, at systemet for produktion af mel udvides til at inkludere produktionen af vårbyg og alle de processer, der indgår i produktionen heraf. Miljøpåvirkninger relateret til produktionen af vårbyg fratrækkes derved de miljøpåvirkninger m.v. der indgår i produktionen af mel og klid. De to måder at fordele miljøpåvirkningerne mellem hovedprodukt og biprodukt (allokering og systemudvidelse) er knyttet til to metoder at udarbejde LCAer på. Allokering er en del af den traditionelle metode kaldt attributional. I attributional LCA beskrives kun den del af helheden der tilhører produktet, målet er at beskrive det relevante miljømæssige fysiske flow i produktets livscyklus. Der bruges i attributional LCA gennemsnits data for de forskellige processer i livscyklusen. Systemudvidelse er en del af consequential LCA metoden (konsekvens LCA), der forsøger at spore ændringerne i et produkts miljøpåvirkninger forårsaget af en bestemt aktivitet og dermed genere informationer omkring konsekvenserne af en aktivitet. Der benyttes marginale data. I LCAfood databasen bruges conesquential LCA metoden. Denne metode er den mest præcise, da den kan reflekterer virkeligheden og markedskræfter. Consequential LCA metoden inkluderer alle processer der påvirkes af produktionen af et produkt, f. eks. Produktionen af mælk, hvor produktionen af kød påvirkes og dermed inkluderet i LCAen som et fortrængt produkt. I attributional LCA er allokeringen baseret på et produkts pris eller vægt, hvorved produktets miljøpåvirkninger ikke fordeles mellem produkterne udfra en miljømæssig virkelighed, men i stedet en mere eller mindre arbitrær opdelings koefficienter. Fase 3: Evaluering af miljøpåvirkning (ISO 14042) I denne fase behandles data fra de forskellige processer i LCAen og et egentligt resultat fremkommer. Resultatet gives i form af en miljøvurdering af produktet inden for forskellige miljøpåvirkningskategorier. Resultatet kan ved brug af et LCAsværktøj ofte vises på forskellige måder, f.eks. samlet for hele livscyklusen, for de enkelte dele i livscyklusen eller lignende inden for forskellige miljøpåvirkningskategorier. Et overblik over Fase 3 gives i figur 5 nedenfor, hvorefter de enkelte elementer i figuren og fasen beskrives mere detaljeret.
Figur 5: Klassificering og karakterisering Figuren viser i venstre side nogle af de processer der indgår i en livscyklus for et kg ost samt processens emissioner. I højre side ses de miljøpåvirkningskategorier, som emissionerne bidrager til. Desuden ses øverst i højre hjørne de biprodukter produktionen af ost skaber og dermed hvor der skal laves systemudvidelse. Miljøpåvirkningskategorierne beskrives i det følgende for at give er overblik over, hvad de enkelte kategorier påvirker og hvad der bidrager til disse kategorier.
Desuden findes toksiske miljøpåvirkningskategorier, som ikke vises her, da det er meget svært at få præcise opgørelser på disse kategorier på grund af at det kan være svært at få specifikke data. Beregninger i en LCA: I Fase 3 gennemføres fem skridt for at beregne produktets miljøpåvirkninger, gøre dem sammenlignelige samt beregne følsomheden af de resultater der fremkommer. De fem skridt er:
Fase 4: Fortolkning af resultater (ISO 14043) Denne fase udføres løbende gennem hele LCAen, for at sikre LCAens kvalitet, da det er forholdsvist nemt at spore fejl i en LCA via en opgørelse alle miljøpåvirkningerne. Fasen inkluderer:
Analyseresultaterne: LCAfood databasen overholder ISO 14040-seriens bestemmelser, dog ud fra den antagelse at systemudvidelsen foretaget i Fase 2 er foretaget med de rigtige marginalprocesser og derved at den fortrængte produktion er fratrukket LCAen på korrekt vis. LCAfood databasen er den første database, der fuldt ud benytter systemudvidelse, hvilket er foreslået i ISO 14040-serien som første valg. Links
til yderligere information omkring LCA Dansk Standard (2001): Livscyklusvurderinger – en kommenteret oversættelse af ISO 14040-14043, 1. udgave, ISBN 87-7310-270-9, DS håndbog 126 (På dansk og engelsk) Ekvall, T. og Weidema, B. P. (2004): LCA Methodology, System Boundaries and Input Data in Consequentioal Life Cycle Inventory Analysis, International Journal LCA 9 (3), side 161-171. Weidema B (2003). Market information in life cycle assessments. Technical report, Danish Environmental Protection Agency (Environmental Project no. 863). Weidema B (2001). Avoiding co-product allocation in life-cycle assessment. Journal of Industrial Ecology, 4(3), 11-33. Weidema BP (1999). System expansions to handle co-products of renewable materials. Presentation Summaries of the 7th LCA Case Studies Symposium SETAC-Europe, 1999. Pp. 45-48. pdf. Wenzel H, Hauschild M and Alting L (1997). Environmental assessment of products. Volume 1. Methodology, tools and case studies in product development. Chapman and Hall. Widheden, J., Ekvall, T. and Nielsen, P. H. (1998). Lifecycle assessment of packaging systems for beer and soft drinks - disposable bottles (Technical report no. 2). Miljøprojekt no. 401 Danish Environmental Protection Agency. |