Miljøvurderinger i et livscyklusperspektiv

Miljøvurderinger i et livscyklusperspektiv Cases fra Campus Service lavet af DTU-studerende

INTRODUKTION

Udgivet af DTU Campus Service December 2019

INTRODUKTION

Publikationen skal danne grundlag for en dialog I forbindelse med det målrettede arbejde i DTU Campus Service (CAS) på at udvikle bygningsporte­føljen i en mere bæredygtig retning, er netop Livscyklusvurderinger (LCA) en metode, der i 2019 og fremadrettet opbygges viden om. Målet er, at DTU CAS bidrager til opførelse af byggeri, hvor der arbejdes på at minimere miljøpåvirkninger ved at analysere systemer i et livscyklusperspektiv og at analyse­ resultaterne indgår i beslutningsgrundlag.

Denne publikation er baseret på arbejde udført af DTU studerende på forskellige kurser. De studerende har modtaget cases fra Campus Service (CAS), og har udført livscyklusvurderinger af forskellige scenarier. Casene er udarbejdet i årene 2013-2018, og der kan derfor være sket udvikling hos producenterne af de sammenlignede løsninger og produkter, der vil give et andet resultat, end hvis beregningerne blev udført i dag.

Det materiale, der har ligget til grund for udarbej­ delse af publikationen har været meget forskelligt

og beregningerne er også udført med forskellige detaljeringsgrader. Nogle cases er udført med detaljeret LCA, mens de fleste cases er gennemført med en mere simpel miljø-screening baseret på et livscyklusperspektiv. Derfor er der knyttet nogle oplysninger om beregningerne til hver case.

DTU CAS har ikke kvalitetssikret beregningerne og dermed ikke forholdt sig til validiteten af beregningerne i forbindelse med udarbejdelse af nærværende publikation. Det hænger sammen med, at publikationens formål primært er at give eksempler på, hvad man kan bruge livscyklusvurderinger til snarere end at der skal træffes valg på baggrund af resultaterne i publikationen.

Det er ønsket, at publikationen vil danne grundlag for en dialog om, hvad man kan bruge sådanne beregninger til inden for en række produkttyper som er velkendte fra hverdagen, og at denne dialog kan overføres til, hvordan analysemetoden kan bruges i byggeprojekter og hvilken værdi det kan tilføre.

Produktion Opførelse

Råvareudvinding Drift & vedligehold

Genanvendelse og genbrug Adskillelse

Deponi

Bygningens livscyklus De valg vi træffer inden for enhver fase i en bygnings livscyklus har en miljøpåvirkning.

LCA er en metode til at kvantificere de miljømæssige påvirkninger inden for hver livscyklusfase.

INTRODUKTION INTRODUKTION

Hvad er livscyklusvurdering (LCA)?

Miljøpåvirkningskategorier:

LCA anvendes til at identificere miljøpåvirkninger for et system, eksempelvis et materiale, en bygningskomponent eller en hel bygning. LCA’en medtager miljøpåvirkninger / energiforbrug igennem hele livscyklussen fra udvinding af råmateriale til produktion og installation, drift, vedligehold og afslutningsvis miljøpåvirkningerne ved endt levetid, når produktet skal bortskaffes, genanvendes eller genbruges.

Menneskers sundhed Økosystemer Ressourcer Global opvarmning Stratosfærisk ozonlagsnedbrydning Terrestrisk-eutrofiering Ferskvand-eutrofiering Marine-eutrofiering Humantoksicitet Fotokemisk ozondannelse Partikler Terrestrisk-økotoksicitet Ferskvand-økotoksicitet Marine-økotoksicitet Ioniserende stråling, human sundhed Udnyttelse af landbrugsjord Udnyttelse af urban jord Naturlig landtransformation Udtømning af vandressourcer Udtømning af metalressourcer

LCA’er kan bruges til at sammenligne miljøpåvirkninger ved forskellige løsningsforslag, der som udgangspunkt skal udfylde den samme funktion.

Livscyklusvurderingerne kan med fordel benyttes til at sammenligne forskellige scenarier, og kan derfor være et værdifuldt redskab til at adressere det miljømæssige bæredygtighedsaspekt. LCA'er bør anvendes som en aktiv beslutningspara­meter i projekter for at sikre, at beslutninger træffes på et mere oplyst grundlag.

LCA udføres ofte samtidig med totaløkonomiske (LCC) analyser, der giver viden om de økonomiske omkostninger forbundet med en løsning – ligeledes i et livscyklusperspektiv. LCC har ikke været en del af de studerendes projekter, men bør medtages i CAS'es overvejelser, når forskellige løsninger skal holdes op imod hinanden.

Udtømning af fossile ressourcer

Livscyklusfaser ​EN15978: Europæisk Standard for livscyklusanalyser af byggeri

Transport

Affaldsbehandling

Bortskaffelse

Potentialer for genanvendelse, genvinding og genbrug

Vandforbrug

Renovering

Energiforbrug

DD

Reparation

C4 C4

A5 A5

Udskiftning

C3 C3

A4 A4

Opførelse

C2 C2

A3 A3

Transport

C1 C1

A2 A2

Produktion

B7 B3 B4 B4 B5 B5 B6 B1 B6B7 B1 B2 B2 B3

A1 A1

Transport

​NEDTAGNING

Råmaterialer

​BRUG & VEDLIGEHOLD

Nedtagning/nedrivning

GENANVENDELSE & GENBRUG

​OPFØRELSE

Brug

PRODUKTION

​RÅMATERIALER

Udenfor systemgr.

Endt levetid

Brug

Byggeproces

Vedligeholdelse

​Produkt

BORTSKAFFELSE

Figuren viser de typiske faser i en bygnings livscyklus: Produktfase, byggeprocesface, brugsfase, endt levetid og næste produktsystem.

Indhold

Læseguide

Publikationen indeholder følgende cases:

Hver case viser forskellen mellem to eller flere mulige løsninger.

CASE 1 - Sportsgulve CASE 2 - Gelændere CASE 3 - Facader på B.202 CASE 4 - Papir vs. El-tørring af hænder på toiletter CASE 5 - Regnvand vs. postevand til plantevanding CASE 6 - Bambusgulve vs. Egetræsgulve CASE 7 - Microshades vs. Persienner CASE 8 - Nedhængte lofter vs. fritliggende CASE 9 - Plastikflasker vs. Karton

For hver case er det oplyst, hvilke Livscyklusfaser der er medtaget i beregningerne (se nederste figur på forrige side). For hver case er de faser, beregningen har medtaget, markeret med gråt.

Der er også forskel på, hvilke miljøpåvirkninger de enkelte cases har medtaget i deres beregninger.

Nogle cases har medregnet op til 18 forskellige miljøpåvirkninger, som kan kategoriseres under tre overordnede beskyttelsesområder; ­menneskers sundhed, økosystemer og ressourcer (se figur forrige side). Andre cases har fokuseret alene på klima­påvirkningen målt i CO2-udledninger eller energiforbrug målt i MJ. Resultater angivet som CO2-ækvivalenter er et udtryk for, at drivhus­gasser som methan og lattergas også er medtaget og omregnet til en fælles enhed: CO2-ækv.

Udover andre forudsætninger er der en lille infoboks, som angiver nogle af de andre overvejelser, man også skal gøre sig, hvis man skal sammenligne produkterne med hinanden.

LCA-resultater kan ikke stå alene, når der skal træffes beslutninger.

Bæredygtighed i DTU’s fysiske rammer I DTU's vision står der, at universitetet vil være frontrunner for en bæredygtig transformation af samfundet. DTU's Bæredygtighedspolitik for Campusområderne stiller bl.a. krav om ressourceforbrug med omtanke og at alle byggeprojekter gennemføres med bæredygtighed som ledende princip. Dette har affødt en beslutning om at alt nybyggeri skal certificeres efter bæredygtighedsstandarden DGNB til guld-niveau. De første DGNB- certificerede byggerier er under udvikling nu, og der er også iværksat en plan for at få hele Lyngby Campus præcertificeret som DGNB-byområde.

I DGNB-ordningen indgår også LCA, hvor den har en høj vægtning i den samlede score, der skal til for at opnå certificering.

SPORTGULVE AF TRÆPARKET, LINOLEUM ELLER POLYURETHAN Livscyklusfaser: A1

A2

A3

A4

A5

B1

B2

B3

B4

B5

B6

B7

C1

C2

C3

C4

D

DE STUDERENDES BEREGNINGER VISER, AT MAN KAN SPARE...

37% af CO2 udledningerne fra sportsgulve ved at vælge polyurethangulve i stedet for linoleumsgulve og

op til 80% ved at vælge lakerede træparketgulve. info Levetid: 30 år Funktionel enhed: 1610 m2 sportsgulv Forudsætning: Det antages at alle gulve repareres 26 gange på et år. Parketgulve får udskiftet to lameller pr. reparation samt slibes og lakeres hvert 3. år. For linoleum er der 1m2 spildmateriale pr. reparation, mens polyurethan kun repareres lokalt.

Når man skal vælge gulvtypen vil det også vare oplagt at kigge på parametre som slidstyrke, æstetik, økonomi, rengøringsvenlighed og aspekter som skridsikkerhed.

CASE 1

TRÆ, STÅL, GLAS OG MURSTENS GELÆNDERE Livscyklusfaser: A1

A2

A3

A4

A5

B1

B2

B3

B4

B5

B6

B7

C1

C2

C3

C4

D

DE STUDERENDES BEREGNINGER VISER... at et trægelænder udleder omkring

halvdelen af de CO2 ækvivalenter et stål eller glasgelænder vil gøre over 100 år, og

86% mindre end et murstensgelænder vil gøre. info Levetid: Glas 50 år, Stål 100 år, Træ 30 år, Mursten 100 år Funktionel enhed: 1 meter gelænder i 100 år Forudsætninger: Analysen er foretaget for gelændere på DTU, og rengøre og vedligeholdelsen af gelænderne følger DTU Campus Services’ anvisninger – gelænderne vaskes dagligt og males årligt.

Et trægelænder har færrest miljøpåvirkninger i både mennerskers sundhed og økosystemer, men ift. et glasgelænder har den laveste miljøpåvirkning ift. ressourcer.

CASE 2

FACADEMATERIALERNE SKIFER VS. ALUMINIUMSPLADER Livscyklusfaser: A1

A2

A3

A4

A5

B1

B2

B3

B4

B5

B6

B7

C1

C2

C3

C4

D

DE STUDERENDES BEREGNINGER VISER... at ved anvendelse af skiferplader som facademateriale har løsningen et

75% lavere energiforbrug end aluminiumsplader.

info Levetid: Skifer: 80 år og Aluminiumplader 60 år Funktionel enhed: 1 m2 facademateriale i 80 år Forudsætning: Betragningsperioden antages at være 80 år og dermed udskiftes aluminiumspladerne en gang.

Det antages, at der anvendes skruer af rustfrit stål A2 for montering af begge produkter.

Det antages, at aluminiumspladerne skrues fast pr. 400 mm i både vandret og lodret retning, dvs. der skal anvendes ca. 6,25 stk. pr kvm.

Når skiferpladerne skal monteres, vil de blive skruet fast pr. 300 mm i højden, og der vil være 2x300 mm i bredden. Samlet behøves ca. 22,22 stk. pr. kvm.

CASE 3

PAPIR VS. EL-TØRRING Livscyklusfaser: A1

A2

A3

A4

A5

B1

B2

B3

B4

B5

B6

B7

C1

C2

C3

C4

D

DE STUDERENDES BEREGNINGER VISER... det kan betale sig at installere el-tørring på toiletter, som har mere end

150 besøgende om dagen … og at en el-tørrer vil have en besparelse på

70% af det samlede energiforbrug ift. papir med nedenstående antagelser. info Levetid: Dispensers levetid estimeres til 10 år Funktionel enhed: Tørrer hænder efter håndvask 500 gange pr. dag svarende til 32.625 par tørre hænder over 3 måneder, da kun hverdage er inkluderet.

Forudsætninger: Ved papirbrug antages 4 stk papir pr. tørring og el-tørring estimeret til 10 sek.

Papiret antages at blive bortskaffet ved afbrænding.

CASE 4

REGNVAND VS POSTEVAND TIL VANDING AF PLANTER Livscyklusfaser: A1

A2

A3

A4

A5

B1

B2

B3

B4

B5

B6

B7

C1

C2

C3

C4

D

DE STUDERENDES BEREGNINGER VISER... at man kan udlede

87% færre CO2 ækvivalenter ved at bruge regnvand til plantevanding i stedet for postevand.

info Funktionel enhed: 378 m3 vand hvert år i 15 år Forudsætning: Postevand: Nuværende system, hvor ledningsvand bruges til vandanlæg. Vandet kommer direkte fra et vandværk i nærheden og hentes fra hanen for at fylde tankbilen, der derefter kører rundt på campus og vander planterne.

Regnvand: Regnvandssystem, hvor regnvand opsamles i tanke, som igen pumpes ud ind i tankbilen, der derefter kører rundt på campus og vander planterne. Vandet tages direkte fra det underjordiske regnvandssystem installeret på campus. Det er i analysen antaget at pumpen til regnvandsystemet hverken er over- eller underdimensioneret.

Brugen af regnvand til plantevanding vil give lavere miljøpåvirkninger i 13 ud af 18 miljøpåvirkningskategorier

CASE 5

BAMBUSGUVLE VS. EGETRÆSGULVE Livscyklusfaser: A1

A2

A3

A4

A5

B1

B2

B3

B4

B5

B6

B7

C1

C2

C3

C4

D

DE STUDERENDES BEREGNINGER VISER... at man kan udlede op til

71% færre CO2 ækvivalenter fra trægulve ved at vælge bambusgulve i stedet for egetræsgulve.

info Levetid: 75 år Funktionel enhed: Et trægulv på 100 m2 Forudsætninger: Både bambus og egetræet antages at blive bortafskaffet ved afbrænding Når man skal vælge gulvtypen vil det også vare oplagt at kigge på parametre som slidstyrke, mulighed for reparationer, æstetik, økonomi og rengøringsenlighed.

CASE 6

MICROSHADES SOM SOLAFSKÆRMNINGSLØSNING VS. EN TRADITIONEL PERSIENNELØSNING Livscyklusfaser: A1

A2

A3

A4

A5

B1

B2

B3

B4

B5

B6

B7

C1

C2

C3

C4

D

DE STUDERENDES BEREGNINGER VISER... at man potentielt kan udlede

31% færre CO2 ækvivalenter ved at bruge MicroShades som solafskærmningsløsning i stedet for en traditionel persienneløsning. info Levetid: 25 år Funktionel enhed: 1 m2 Forudsætning: Analysen er foretaget for sydvendte vinduer, og tager ikke højde for brugeroplevelsen af at anvende MicroShade. MicroShades solafskærmningsløsning er baseret på en tynd perforeret stålplade monteret på indersiden af glasset, som kan virke forstyrrende for udsynet.

Sammenlignes de to designløsninger på sociale og økonomiske bæredygtighedsaspekter... … er kvadratmeterprisen for MicroShades ruder 3500 kr. mod 2300 kr. for almindelige ruder med tilhørende persienner. … er MicroShade den mest optimale løsning ift. indeklimaet i bygningen, da der drages fordel af MicroShades teknologi, som tillader mere sollys og derved varmebidrag om vinteren, men derimod afskærmer for solindfald og mulig overophedning om sommeren.

CASE 7

NEDHÆNGTE LOFTER VS. FRITLIGGENDE INSTALLATIONER Livscyklusfaser: A1

A2

A3

A4

A5

B1

B2

B3

B4

B5

B6

B7

C1

C2

C3

C4

D

DE STUDERENDES BEREGNINGER VISER... at nedhængte lofter udleder

68% flere CO2 ækvivalenter sammenlignet med fritliggende installationer.

info Levetid: 40 år Funktionel enhed: 1 m2 Forudsætning: For rummet med de synlige installationer tilføres 0,3m2 akustik vægplade per m2 gulvareal samt rengøring af installationerne 1 gang om året.

De to løsninger ville have samme miljøpåvirkning selv hvis … … man installerede 0,044 LED lyspære pr. m2 for at kompensere for at fritliggende installationer kræver mere belysning … man tilføjede yderligere 0,204 m2 akustik vægplader til rummet med de fritliggende installationer for at kompensere for manglende akustiske fordele Miljøpåvirkningerne for nedhængte lofter er højere for alle 18 miljøpåvirkningskategorier.

CASE 8

Plastikflasker vs. kartonflasker Livscyklusfaser: A1

A2

A3

A4

A5

B1

B2

B3

B4

B5

B6

B7

C1

C2

C3

C4

D

DE STUDERENDES BEREGNINGER VISER... at energiforbruget forbundet med produktion og bortskaffelse af kartonflasker er

16% højere end plastikflasker og udleder

60% flere CO2 ækvivalenter info Levetid: Begge flasker bruges en gang og derefter bortskaffes de.

Funktionel enhed: Beholderen skal indeholde 0,5 L vand og have et låg, der kan tages af og på efter behov. Beholderen skal fastholde vandets kvalitet under hele dens levetid. Beholderen er beregnet til engangsbrug, og skal sælges i DTU's kantiner og leveres som service ved bestilling, til møder og arrangementer.

Forudsætning: Plastikflaske: 94% af alle flasker bliver genbrugt gennem Dansk Retursystem, og de resterende 6% bliver sendt til forbrænding. De genbrugte flasker renses og omsmeltes til plastgranulat, der kan bruges til nye flasker og andre plastprodukter.

Karton: Kompositkarton bliver ikke genbrugt i Danmark. Det skal derfor håndteres med almindelig affald og bliver sendt til afbrænding.

CASE 9

INTRODUKTION

Layout og tryk: Rambøll

Danmarks Tekniske Universitet www.dtu.dk