Produktutveckling av ett picknick-kit för flergångsanvändning
En studie i hur man kan driva utvecklingen mot en hållbar plastanvändning och cirkulär ekonomi
Product development of a reusable picnic-kit
A study in how to impel the development towards a sustainable use of plastics and a circular economy
Rebecca Glomsten
Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap
Högskoleingenjörsprogrammet i innovationsteknik och design Examensarbete 22,5 hp
Handledare: Johan Strandberg Examinator: Professor Leo De Vin 2020-06-22
Avsiktligt blank sida för dubbelsidig utskrift
Sammanfattning
Denna rapport beskriver det projektarbete som ligger till grund för kursen Examenarbete för högskoleingenjörsexamen i innovationsteknik och design, vid Karlstads universitet. Projektet har utförts av studenten Rebecca Glomsten i dialog med Clas Ohlson under vårterminen 2020 och omfattar 22,5 hp. Handledaren för arbetet är Johan Strandberg och examinator Leo De Vin.
Den accelererade ökningen av plastprodukter för engångsbruk i kombination med plastens långa nedbrytningstid samt bristande utformning för återanvändning och återvinning har bidragit till att dagens plastanvändning är ineffektivt och ohållbar. För att driva på
utvecklingen mot en cirkulär ekonomi har EU-parlamentet röstat fram ett nytt direktiv som förbjuder vissa typer av engångsprodukter i plast redan år 2021. Detta tvingar
detaljhandelsföretaget att upphöra sin försäljning av berörda produkter och de behöver därmed hitta alternativa lösningar som uppfyller kundernas behov.
Projektets syfte är att kartlägga användning och hantering av engångsprodukter, samt identifiera det egentliga kundbehovet i förhoppning om att komma fram till en alternativ framtidslösning som kan ersättas i Clas Ohlsons sortiment, tillfredsställa målgruppen och samtidigt bidra till hållbar utveckling.
Genomförandet av arbetet har följt produktutvecklingsprocessen med faserna projektstart, förstudie, produktspecifikation, idégenerering, konceptgenerering, konceptval, slutgiltig konstruktion, utställning/redovisning och rapport/projektavslut.
Arbetet resulterade i ett moderniserat picknick-kit för flergångsanvändning, anpassat för 1 - 6 personer med hopfällbar picknickkorg, som enligt den omfattande teorin kan påvisas bidra till minskad miljöbelastning genom minskad plastanvändning och koldioxidavtryck.
Flergångslösningen bidrar även till minskad konsumtion och avfall i och med produktens ökade livslängd och samtidigt minimeras risken för nedskräpning genom dess ökade värde.
Abstract
This report covers a product development project conducted as Bachelor of Science thesis for the Innovation & design engineer program at Karlstad University. The project was carried out by the student Rebecca Glomsten in dialogue with Clas Ohlson during spring 2020. The work comprises 22,5 hp.
Due to the new EU single-use plastics directive, parts of Clas Ohlson's range disappear and need to be replaced by more sustainable solutions that also meet the customers’ needs.
The purpose of the project was to chart the use and handling of disposable products and identify the actual costumer needs to find an alternative solution that can be replaced in Clas Ohlson's range and satisfy the target group while contributing to a sustainable development.
The work has been conducted according to the product development phases; project start, research, product specification, idea generation, generating concept, concept selection, exhibition and project closure.
The work resulted in a modernized reusable picnic-kit, suitable for 1 - 6 people with foldable picnic basket. According to the theoretical foundation of the project, the solution can be shown to contribute to reduced environmental impact through reduced plastic use and carbon dioxide emissions. The reusable solution also contributes to reduced consumption and waste due to the increased life of the product and minimize the risk of littering through the increased value of the product.
Begrepp
Jungfruplast: Nyproducerad plast.
Fossil råvara: En råvara som tar flera miljoner år att bilda, till exempel olja och naturgas (SOU 2018:84).
Biomassa: Är en typ av förnybar råvara som finns naturlig i miljön och som har en snabb återbildning, till exempel trä från skogen, sockerrör och majs. (SOU 2018:84).
Drop-in: Plaster som är helt eller delvis tillverkade av förnybar råvara men har exakt samma kemiska struktur som sin fossilbaserade motsvarighet. Denna typ av plast är inte biologisk nedbrytbar men har ett bioinnehåll som bidrar till minskat klimatavtryck. (SOU 2018:84).
Rigiditet: Annat ord för styvhet, hårdhet.
Kontamination: Eller kontaminering. Annat ord för förorening. Mer problematisk än vanlig nedskräpning som ej kan rättas till.
Förkortningar
UG Uppdragsgivare CO Clas Ohlson
SUP Singel use plastic (engångsartiklar i plast) FCM Food contact materials (matkontaktmaterial)
Innehållsförteckning
Sammanfattning ... 3
Abstract ... 4
Begrepp ... 5
Förkortningar ... 5
1 Inledning ... 9
1.1 Bakgrund ... 9
1.2 Problemformulering ... 9
1.3 Syfte ... 10
1.4 Mål ... 10
1.5 Avgränsningar ... 10
2 Teoretisk referensram ... 11
2.1 Om plast ... 11
2.1.1 Plastens lagar ...12
2.1.2 Dagens plastsamhälle ...12
2.1.3 Plaståtervinning Sverige ...13
2.1.4 Plastens problematik ...14
2.2 Nya direktiv ... 15
2.2.1 Agenda 2030 – de berörda målen för en hållbar plastanvändning ...15
2.2.2 EU:s plaststrategi ...16
2.2.3 EU:s avfallstrappa ...17
2.3 Sveriges strategi för hållbar utveckling ... 18
2.4 Cirkulär och biobaserad ekonomi ... 19
2.5 Materialbakgrund ... 21
2.5.1 Vanliga plasttyper ...21
2.5.2 Bioplast ...21
2.5.3 Biokompositer ...22
2.5.4 Kolcykeln ...23
2.6 Ekodesign ... 24
2.6.1 Design för återvinning ...24
2.6.2 Hållbar utveckling ...25
2.6.3 Motiven ...26
2.6.4 Klassning och styrning ...27
2.7 Ingenjörens hederskodex ... 28
3 Metod ... 29
3.1 Projektplanering ... 29
3.1.1 Projektplan ...29
3.1.2 Projektmodell ...30
3.1.3 Tidsplanering...30
3.1.4 Riskanalys ...31
3.2 Förstudie ... 32
3.2.1 Litteraturstudie ...32
3.2.2 Marknadsundersökning ...33
3.2.3 Målgruppsanalys ...35
3.3 Kravspecifikation ... 36
3.4 Idégenerering... 37
3.4.1 Individuell idégenerering ...37
3.4.2 Idégenerering i grupp ...37
3.4.3 Kreativitetsmetoder ...38
3.5 Konceptgenerering ... 38
3.5.1 Morfologisk matris ...39
3.5.2 Eliminieringsmatris ...39
3.6 Konceptval ... 40
3.6.1 Pugh – relativ beslutsmatris ...40
3.6.2 Skissprototyper ...40
3.6.3 Utvärdering med uppdragsgivaren ...41
3.7 Slutgiltig konstruktion ... 41
3.7.1 Materialförslag ...41
3.7.2 3D-modellering ...41
4 Resultat ... 42
4.1 Projektplanering ... 42
4.2 Förstudie ... 42
4.2.1 Litteraturstudie ...42
4.2.2 Marknadsundersökning ...43
4.2.3 Målgruppsanalys ...47
4.2.4 Gatemöte 1 ...48
4.2.5 Materialundersökning ...49
4.3 Kravspecifikation ... 51
4.4 Idégenerering... 51
4.4.1 Individuell idégenerering ...51
4.4.2 Idégenerering i grupp ...51
4.5 Konceptgenerering ... 55
4.5.1 Morfologisk matris ...55
4.5.2 Eliminieringsmatris ...57
4.6 Konceptval ... 58
4.6.1 Skissprototyper ...59
4.6.2 Utvärdering med uppdragsgivaren ...61
4.6.3 Konceptutveckling ...62
4.7 Slutgiltig konstruktion ... 64
4.7.1 Materialförslag ...65
4.7.2 3D-modellering ...65
5 Diskussion ... 67
6 Slutsats ... 69
7 Rekommendationer för framtida arbete ... 70
Tackord ... 71
Referenser ... 72
Bilagor:
Bilaga 1: Projektplan Bilaga 2: Enkätundersökning Bilaga 3: Konkurrensanalys Bilaga 4: Produktspecifikation
1 Inledning
Denna rapport beskriver det projektarbete som ligger till grund för kursen Examenarbete för högskoleingenjörsexamen i innovationsteknik och design, utfört av studenten Rebecca
Glomsten från Karlstads universitet. Examensarbetet skrivs i samarbete med Clas Ohlson AB under vårterminen 2020 och omfattar 22,5hp. Handledaren för arbetet är Johan Strandberg och examinator Leo De Vin.
1.1 Bakgrund
Clas Ohlson AB är ett detaljhandelsföretag som grundades av Clas Ohlson 1918 i Insjön, Dalarna. Företaget finns idag på fem marknader i Europa. Clas Ohlson AB är ett lyhört företag som arbetar med ständiga förändringar och förbättringar i syfte att möta deras kunders behov. Även om mycket skett sedan starten, har deras mission alltid varit densamma, att hjälpa och inspirera människor att förbättra sin vardag genom att erbjuda enkla och praktiska lösningar till attraktiva priser.
Den 1 januari 2021 träder nya EU-lagar i kraft som förbjuder vissa typer av plastprodukter för engångsbruk. Detta tvingar detaljhandelsföretaget att upphöra med försäljning av
engångsartiklar i plast och därmed måste de hitta alternativa lösningar som uppfyller kundernas behov. De plastprodukter som kommer att förbjudas inom EU senast 2021 är följande:
• Engångsbestick (gafflar, knivar, skedar och ätpinnar)
• Engångstallrikar
• Sugrör
• Bomullspinnar i plast
• Ballongpinnar i plast
• Plaster som kan brytas ned genom oxidation (oxo-plaster),
snabbmatsförpackningar och expanderad polystyren.
Clas Ohlsons AB har valt att stoppa sin försäljning av engångsartiklar i plast redan 2020, vilket inneburit att de redan slutat sälja plastsugrör och ersatt dem med varianter i metall och papper. En pågående utfasning av resterande engångsartiklar i plast håller på att ske.
1.2 Problemformulering
En preliminär problemformulering utformades under projektstarten i dialog med uppdragsgivaren och handledaren. Denna problemformulering löd:
Hur skall sortimentet hos Clas Ohlson AB se ut/utformas när engångsartiklar i plast förbjuds?
Problemformuleringen lämnades öppen för omformulering efter väl genomförd förstudie och resulterades i problemformuleringen:
Hur kan Clas Ohlson AB fortsätta att tillfredsställa sin berörda målgrupp när engångsartiklar i plast förbjuds, och samtidigt bidra till hållbar utveckling?
1.3 Syfte
Huvudsyftet med arbetet är att kartlägga användning och hantering av engångsprodukter, samt att identifiera det egentliga kundbehovet.
Ytterligare ett syfte med projektet är att tillämpa ett ingenjörs- och industridesignmässigt arbetssätt i ett produktutvecklingsprojekt. Projektet skall öka studentens kunskaper samt färdigheter för att lösa olika sorters problem genom att nyttja de kunskaper som förvärvats under utbildningen och applicera produktutvecklingsprocessen i ett verkligt projekt.
1.4 Mål
Målet med projektet är att leverera minst en alternativ lösning som uppfyller det identifierade behovet hos en utvald målgrupp hos Clas Ohlson - med hänsyn till lagar och regler, de berörda globala målen och ingenjörens hederskodex. Resultatet presenteras sedan skriftligt och muntligt.
1.5 Avgränsningar
• Rapporten tar hänsyn till engångsprodukter som kan ersättas i Clas Ohlsons sortiment:
bestick, tallrikar och olika dryckesbägare - ej artiklar som medföljer vid take away.
• En identifierad kundgrupp kommer väljas ut och arbetas utefter.
• Ett identifierat användningsområde kommer väljas ut och arbetas utefter.
• Rapporten tar främst hänsyn till Sveriges plastproblematik.
• Förslag kommer ges på bra material med avseende på bl.a. hållbarhet, minskad miljöbelastning och godkänt för livsmedel – materialval med konstruktion och tillverkningsmetod i beaktning kommer ej att genomföras.
•
UG ställer sig väldigt öppen till projektets lösningar. De accepterar allt från konkreta och realiserbara lösningar till mer framtida konceptförslag.2 Teoretisk referensram
I teorikapitlet presenteras den teori som ligger till grund för arbetet. Huvudsakligen
inkluderar kapitlet den information som inhämtats i samband med litteraturstudien men även annan relevant fakta som erhållits under arbetets gång.
2.1 Om plast
Enligt Europaparlamentets och rådets förordning ((EG) nr 1907/2006) är plast ett helt eller delvis syntetiskt material vilket innebär att det inte förekommer naturligt i miljön utan skapas av människan. Den grundläggande byggenheten för plast kallas monomer. Monomerer kan beskrivas som mindre molekyler som kan förekomma av varierande slag. För att framställa plast krävs sedan en kemisk reaktion som länkar samman dessa och bildar kedjeformade molekyler, det vill säga polymerer.
Plast består huvudsakligen av en eller flera typer av polymerer som beroende på
sammansättning ger plasten dess säregna drag i form av rigiditet, hållfasthet och seghet (SOU 2018:84). Plast är därmed inte ett material utan ett samlingsnamn för flera material med olika egenskaper (Dagligvaruhandel 2018). Plasten är ett mycket viktigt material för samhället eftersom det erbjuder en unik kombination av formbarhet och egenskaper till ett ofta mycket lågt pris jämfört med konkurrerande material (Cefur 2016). Plastens önskade egenskaper kan modifieras och förstärkas med hjälp av olika tillsatser som kan komponeras på många olika sätt. De tillsatser som används är bland annat friktionsnedsättare, mjukgörare, färgkoncentrat, ljusstabilisator och flamskyddsmedel. Idag kan konstruktionsplaster med goda egenskaper, hållfasthet, miljötålighet och livslängd ersätta metaller i ökande utsträckning. Att materialet dessutom har en låg densitet innebär en avsevärd viktbesparing. (Plastformning 2020).
Plasten kan delas in i två huvudgrupper, termoplaster och härdplaster, som beror av polymerens molekylstruktur. Termoplaster är uppbyggda av fria och ofta grenade
kedjemolekyler. Som vid uppvärmning mjuknar och långsamt smälter, vilket gör att denna grupp kan omformas och därmed återvinnas. Exempel på termoplaster är engångs- och hushållsartiklar, petflaskor och bärkassar. Härdplaster består i stället av polymerer som är uppbyggda av kemiskt tvärbundna kedjemolekyler. Vid upphettning av dessa sker en sönderdelning av polymeren. Reaktionen gör att materialet inte kan omformas och därmed inte återvinnas. Istället mals materialet ner och används som fyllningsmedel och förekommer ofta i strömbrytare, toalettsitsar och laminat. (Plastformning 2020).
Polymererna i plasten kan tillverkas av både fossil och förnybar råvara. Vanligast idag är att plasten framställs av fossil råvara, främst olja och gas. Plast som tillverkas helt eller delvis av förnybar råvara, det vill säga biomassa, går under benämningen bioplast. Bioplast är ett samlingsnamn för olika plaster med vitt skilda framställningsmetoder. Det innefattar både plast som är biobaserad, bionedbrytbar och komposterbar. (Naturskyddsföreningen 2014).
Bioplasten och dess omfattande delar beskrivs mer ingående under rubriken 2.5.2.
2.1.1 Plastens lagar
Vid plastproduktion är det främst Reach-förordningen ((EG) nr 1907/2006) som har betydelse. Reach omfattar i princip alla olika ämnen, som förekommer på den europeiska marknaden och handlar om dess registrering, utvärdering, tillstånd och begränsningar.
Förordningen är till för tillverkare, importörer, säljare och användare av varor och kemiska produkter och är till för att de ska vara säkra för människans hälsa och för miljön.
Reach reglerar vilka specifika ämnen som inte får förekomma i exempelvis plastvaror. I och med plastens utbredda användning är det av särskilt stor vikt att det finns lagstiftning som skyddar mot användning av hälsoskadliga ämnen. Grundprincipen som råder i förordningen är att alla tillverkare och importörer av kemiska ämnen som överstiger ett ton per år ska
registreras hos den europeiska kemikaliemyndigheten. Förordningen omfattar i princip alla kemiska ämnen vilket gör att den påverkar de flesta verksamheter inom EU. Reach placerar dessutom bevisbördan på verksamhetsutövaren, vilket innebär att det är denne måste
identifiera och hantera de risker som är kopplade till de kemiska ämnen som verksamheten i fråga tillverkar eller importerar och säljer inom EU.
Det finns även lagstiftning som riktar sig specifikt till plast såsom Kommissionens förordning ((EG) nr 10/2011) ”om material och produkter av plast som är avsedda att komma i kontakt med livsmedel”. Förordningens syfte är att föreskriva specifika krav och regler för plast i kontakt med livsmedel eftersom det finns risk att tillsatser i plasten kan överföras från plasten till livsmedlet.
I slutskeendet av plastens livscykel, när brukaren har som avsikt att göra sig av med
produkten, ska plasten ses som avfall enligt miljöbalken (SFS 1998:808, kap. 15) och hanteras därefter. Miljöbalkens regler om avfall bygger på EU:s avfallsdirektiv, som har
implementerats i kapitel 15 med en tillhörande avfallsförordning (SFS 2011:927). EU:s avfallstrappa presenteras djupare under rubriken 2.2.3.
2.1.2 Dagens plastsamhälle
Plast finns överallt idag och ger oss många fördelar. Det är ett praktiskt och billigt material som bland annat förpackar och skyddar våra livsmedel, är slagtåligt, formbart, har låg vikt och lång livslängd (Håll Sverige Rent 2019). Ju mer plast som används desto mer tillverkas.
Enligt PlasticsEurope (2019) tillverkas idag runt 360 miljoner ton plast varje år, varav 62 miljoner ton av dessa tillverkas i Europa. Detta innebär att om vi fortsätter att konsumera och producera i samma takt förväntas plastproduktionen att fördubblas inom 20 år (World Economic Forum 2016).
I Sverige 2017 uppskattades plasttillverkningen ligga på runt 1,3 miljoner ton per år och vid en jämförelse med siffror från 2010 visar detta en årsökning på 300 000 ton. Vilket nästan motsvara 30 kg mer plast per invånare och år (Svenska MiljöEmmissionsData [SMED] 2019).
En bidragande faktor till den accelererande ökningen av plast är bland annat samhällets skifte från återanvändningsbara produkter till de billiga, lätta och praktiska engångsprodukterna som vuxit starkt under de senaste årtiondena (Håll Sverige Rent 2019). Dessa har i sin tur även
bidragit till en signifikant ökning av plastavfall (SOU 2018:84) och resulterade i runt 1,7 miljoner ton plastavfall i Sverige 2016/2017. Utav denna stora mängd plastavfall blev dock endast 8 procent av avfallet nytt material medans majoriteten av avfallet gick till förbränning och energiåtervinning (SMED 2019), se figur 1.
2.1.3 Plaståtervinning Sverige
I dagens samhälle kan långt ifrån all plast materialåtervinnas. De varierande egenskaperna och användningsområdena som plasten ger utrymme för är även det som gör återvinningen besvärlig då det kräver varierande hantering (Cefur 2016). Det går till exempel inte idag att återvinna härdplaster eller plaster med vissa tillsatser och därför har plast delats upp i olika producentansvar för till exempel förpackningar, elektronisk utrustning, däck och bilar.
Producentansvaret är ett styrmedel för att uppnå miljömålen och innebär att producenterna själva ansvarar för att samla in och ta hand om uttjänade produkter som blivit avfall. Tanken är att detta ska motivera producenterna att ta fram produkter som är mer resurssnåla, lättare att återvinna och inte innehåller miljö- och hälsofarliga ämnen (Naturvårdsverket 2019a).
Återvinningsbar plast smälts ned till ny råvara som förädlas och blir till nya produkter. I dagsläget är det framförallt lågvärdesprodukter som produceras, som exempelvis backar, mattor, blomkrukor, m.m. (Anthesis 2018).
Om en produkt ska kunna betraktas som återvinningsbar krävs en infrastruktur med ett fungerande återvinningssystem. Det räcker alltså inte med att materialet i sig går att
återvinna, utan det krävs ett system för hur produkten skall samlas in och återvinnas, samt en efterfrågan på det återvunna materialet. Annars riskerar produkten att hamna rätt på
återvinningscentralen men ändå gå till energiåtervinningen i slutändan. Exempel på befintliga och fungerande system är pant-systemet på burkar och PET (SFS 2005:220) och
Figur 1: Visar plastflödet och avfallshanteringen under 2016/2017.
(Naturvårdsverket. Används med tillåtelse.)
förpacknings- och tidningsinsamlingen som bland annat hanterar och återvinner plastförpackningar (Förpackning och Tidnings Insamlingen [FTI] u.å.). Resterande plastprodukter är därför svårare att materialåtervinna idag då de inte ingår i något
producentansvar och saknar därmed infrastruktur och återvinningssystem samt riskerar att brista i de krav/restriktioner som krävs för återvinning och hamnar i stället i blandade avfallsflöden (SMED 2019).
Enligt SMED (2019) finns även andra problem som också bidrar till den låga materialåtervinningen:
• Liten efterfrågan på återvunnen plast:
Idag finns det inget prisincitament för producenterna att använda återvunnet material.
Det är stor prisskillnad och betydligt billigare med jungfruplasts än återvunnen plast, vilket leder till fortsatt användande av jungfrulig fossil råvara.
• Bristande kvalitét och standarder:
Osäkerhet kring kvalitét är ett vanligt hinder som gör att företag undviker att använda återvunnen plast. För produkter och material avsedda att komma i kontakt med
livsmedel, FCM, ställs höga krav och för dessa gäller en särskild lagstiftning. Det mest omfattade regelverket är Kommissionens förordning ((EG) nr 10/2011) som bland annat anger tillåtna ämnen och plaster.
• Feldesignade produkter
Plast ingår ofta i komplexa produkter och sitter ihop med andra material som är svåra att separera.
2.1.4 Plastens problematik
Plast som tillverkas av fossila råvaror dominerar plastindustrin och innebär en otrolig
resursåtgång och resursslöseri om den inte återvinns. Det beräknas att omkring åtta procent av den globala oljeanvändningen används vid plasttillverkning. Av dessa motsvarar fyra procent råvaran i plasten och resterande fyra procent energin som krävs för plasttillverkning. I Europa står plastindustrin för mellan fyra och sex procent av den totala olje- och gasanvändningen.
Vid oljeutvinning kan miljön påverkas negativt på ett flertal olika sätt. Exempelvis förbrukas stora mängder sötvatten vid utvinningsprocessen och processen i sig innebär stora risker för oljeutsläpp vilket kan orsaka skador på miljön och djurlivet. (SOU 2018:84).
Efter att råoljan har utvunnits behöver den bearbetas för att kunna användas till
plasttillverkning. Vid bearbetningen används stora mängder energi, vilket i sin tur medför negativa miljöeffekter. Miljöpåverkan kan dock variera beroende på hur energin har
producerats. Bearbetningen orsakar olika typer av förorenande utsläpp. Processen som sedan krävs för att forma plastråvaran till färdig produkt är även den energikrävande och resulterar i olika typer av utsläpp i vatten och luft. I och med variationen inom plasttillverkning är det svårt att ge en omfattande bild av utsläppen. Det har dock uppskattats att plastproduktionen år
2012 stod för utsläpp på 400 miljoner ton växthusgaser, vilket motsvarar en procent av världens växthusgasutsläpp. (SOU 2018:84).
Även de tillsatser som avgör plastens egenskaper kan läcka ut under dess livscykel och orsaka skada på hälsan och miljön, samt bidrar till att plasten inte kan brytas ned, allra minst i
naturen. Därav har plastskräp ackumulerats i världshaven, något som uppmärksammats mer och mer under de senaste åren (SOU 2018:84). Idag återvinns endast 14 % av de globala plastförpackningarna. Allt annat, värt $80 - 120 miljarder/år försvinner efter en kort
användning. Och nästan 1/3 av detta läcker ut i ekosystemet där det sedan kan stanna kvar i hundratals år. Detta innebär att om vi fortsätter i samma takt kommer havet bestå av mer plast än fisk år 2050 (Ellen MacArthur Foundation 2019).
2.2 Nya direktiv
I och med den stora plastproblematiken och den högaktuella miljöfrågan har nya direktiv tillkommit för att driva på utvecklingen mot en hållbar plastanvändning och cirkulär ekonomi.
Nedan redogörs de delar som anses mest relevanta för projektet.
2.2.1 Agenda 2030 – de berörda målen för en hållbar plastanvändning
Agenda 2030 är en gemensam plan för FN:s 193 medlemsländer som förpliktat sig i att arbeta tillsammans för att uppnå en hållbar värld till 2030. Planen består av 17 globala hållbarhetmål och 169 delmål som kan delas upp i fyra delar; avskaffa extrem fattigdom, minska
ojämlikheter och orättvisor, främja fred och rättvisa och lösa klimatkrisen. (Regeringskansliet 2020). De globala målen är integrerade och odelbara vilket innebär att framgång krävs inom alla områden för att målen skall kunna uppnås och inget mål kan nås på bekostnad av något annat. Tillsammans håller de den hållbara utvecklingens tre dimensioner: det sociala, miljömässiga och ekonomin i balans. (Globala målen 2020).
Enligt Globala målen (2020) bidrar en hållbar plastanvändning framförallt till:
• Mål 12 ”Hållbar konsumtion och produktion” som handlar om bland annat
ansvarsfull hantering av kemikalier och avfall, minska mängden avfall markant, öka allmänhetens kunskap om hållbara livsstilar och att eliminera marknadsstörningar som uppmuntrar till slösaktiga konsumtionsmönster.
Tips på förändring som ges för att bidra till detta mål är att minska på plasten, skippa engångsprodukter, köpa/använda återanvändbara produkter, källsortera samt studera mer hållbara alternativ; flergångsprodukter, alternativa material, handla second hand,
monomaterial (underlätta källsortering).
• Mål 13 ”Bekämpa klimatförändringarna” där man bör vidta omedelbara åtgärder för att bekämpa klimatförändringar och dess konsekvenser.
• Mål 14 ”Hav och marina resurser” som främst handlar om att minska föroreningarna i havet.
Tips på förändring som ges för detta mål är att minska plastanvändningen och köpa återanvändbara produkter.
2.2.2 EU:s plaststrategi
I januari 2018 lanserades handlingsplanen En europeisk strategi för plast i en cirkulär
ekonomi (Europeiska kommissionen. Meddelande från kommissionen till europaparlamentet, rådet, europeiska ekonomiska och sociala kommittén samt regionkommittén. En europeisk strategi för plast i en cirkulär ekonomi. COM (2018) 28 final av den 16 januari 2018.) Detta är en så kallad plaststrategi där visionen är att uppnå
En smart, innovativ och hållbar plastindustri, där konstruktion och produktion fullt ut respekterar behoven av återanvändning, reparation och återvinning, skapar tillväxt och jobb i EU, bidrar till lägre utsläpp av växthusgaser i EU samt begränsar EU:s beroende av importerade fossila bränslen. (COM (2018) 28, kap.3)
Denna strategi innehåller målsättningar för att bland annat förebygga uppkomsten av plastavfall och motverka nedskräpning särskilt med avseende på marint skräp och styra riktningen mot cirkulära lösningar. Målsättningar är framförallt att:
• Senast 2030 ska alla plastförpackningar som släpps ut på marknaden i EU kunna återanvändas och återvinnas kostnadseffektivt.
• Senast 2030 återvinns över hälften av alla plastavfall som uppstår i EU.
• Fram till 2030 ska sorterings- och återvinningskapaciteten fyrdubblats sedan 2015.
• Fram till 2030 ska efterfrågan på återvunnen plast i EU fyrdubblats.
I plaststrategin understryker EU-kommissionen den problematik som uppstått under
lösningsarbetet för att stoppa det enorma plastläckage som läckt ut i ekosystemen och bidragit med skadliga effekter. Detta har resulterat i en mängd biologiskt nedbrytbara material som tyvärr endast bryts ned under specifika förhållanden och blir därmed fortfarande en skada för miljön. De poängterar även vikten av att konsumenten får tydlig och rätt information och att bionedbrytbara material inte läggs fram som ett försäljningsargument ut till kunden.
Engångsplastdirektiv
I och med att 43% av den plast som utgör det marina skräpet, består av plastartiklar för engångsbruk, utfördes en egen utredning kring detta område som i sin tur fick en egen del i EU:s plaststrategi. Anledningen kring detta är främst för att mängden plast ökar i haven drastiskt och har nått den utsträckning att det skadar ekosystemen, biodiversitet samt mänsklig hälsa. Men även för att ”skräpet” är värdefulla delar av ekonomin som egentligen kan återvinnas – men går förlorat. Se direktivets mål, problem och lösningsförslag nedan:
(Zero Waste Europe 2019).
Mål
• Förhindra att SUP hamnar i havet/naturen
• Reducera mängden SUP
• Ställa om till cirkulär ekonomi Problem
• Plastens värdekedja och marknad
• Företagens ekonomiska vinning/fördel att återvinna och återanvända plast är mycket liten
• Engångskonsumtion är en pågående konsumtionstrend
• Tillgängligheten av fossil plast är stor
• Initiativbrist från institutioner med makt för att säkra hållbar hantering och marknad.
Lösning
Olika metoder som EU har beslutat att:
• Förbjuda vissa produkter
• Designkrav på plastprodukter – ska gå att återvinna
• Utsträckt ansvar – straffa producenten inte konsumenten
• Sprida medvetenhet
• Pant
• Höja momsen – billigare att köpa lösvikt än förpackning 2.2.3 EU:s avfallstrappa
2011 införde Sverige EU:s avfallsdirektiv i svensk lagstiftning som givit ett nytt kapitel i miljöbalken, kapitel 15, och en ny avfallsförordning (SFS 2011:927, kap. 15).
Utgångspunkten för detta direktiv är avfallshierarkin, med andra ord avfallstrappan, se figur 2. Avfallstrappan är en vägledning för hur vi på bästa sätt tar hand om vårt avfall och når våra miljömål. Nedan syns de fem steg som ingår i avfallstrappan och hur de bör prioriteras enligt bland annat Svensk plaståtervinning (2020) och Avfall Sverige (2019).
Figur 2. Avfallstrappan - en del av EU-lagstiftningen. Visar avfallets prioriteringsordning.
(Illustration: Rebecca Glomsten. Källa: Räkna till 10 u.å.)
Avfallstrappans prioritetsordning:
1. Förebygga avfall
I först hand bör onödig plastanvändning minimeras. Man kan därför skippa onödiga produkter/förpackningar och undvika engångsartiklar.
2. Återanvändning
I andra hand bör vi återanvända plasten/produkten.
3. Materialåtervinning
I tredje hand bör vi återvinna plasten så att den kan användas som återvunnen råvara i nya plastprodukter.
4. Annan återvinning, till exempel energiutvinning
I fjärde hand bör vi energiutvinna plasten så att åtminstone energin som finns i förpackningen/produkten kan tas tillvara på.
5. Deponera
Detta innebär att avfallet grävs ner på soptippar och är det sämsta alternativet.
Deponering förekommer nästan inte alls i Sverige och bör undvikas.
2.3 Sveriges strategi för hållbar utveckling
Enligt Regeringskansliet (2020) ska Sverige vara ledande i genomförandet av Agenda 2030 och om bara tio år ska de globala målen ha uppnåtts. För att Sverige ska klara utav detta krävs att hela samhället är delaktigt. Därför efterfrågas ett ökat engagemang från såväl
internationella organisationer, forskning, industrier, civilsamhälle, kommuner och regioner.
I och med de globala målen tros utveckling av teknik möjliggöra innovativa lösningar till ett mer hållbart samhälle med bättre stadsmiljöer, säkrare energiförsörjning och renare luft. Som förhoppningsvis kan leda till ett fossilfritt Sverige utan några nettoutsläpp av växthusgaser till atmosfären senast år 2045. Om vi lyckas, gör detta Sverige till världens första fossilfria världsstat. Sveriges strategi för en mer hållbar utveckling syftar även till att produkter ska hålla längre och bidra till ett mer miljösmart beteendemönster. Där förhoppningen finns om att utvecklingen av hållbara plaster skall leda till minskad användning av fossil plast och utbyte till andra material, rätt plast på rätt plats och smarta lösningar. (Regeringskansliet 2018; Fossilfritt Sverige u.å.).
Enligt Naturvårdverket (2019b), en av Sveriges expertmyndigheter inom miljöområdet, behöver plastens värde öka så att den inte förbrukas i onödan eller hamnar i naturen. Plastens linjära ekonomi som tillverkas, köps, används och slängs måste övergå till det cirkulära. Där produkterna används och återanvänds så länge som möjligt för att tillslut kunna
materialåtervinnas och bli nya produkter. Naturvårdsverket menar att en hållbar plastanvändning innebär:
• Ge plasten ett värde som gör att den inte förbrukas i onödan eller hamnar i naturen.
• Använd plast där den kan återanvändas.
• Konstruera plastprodukter för materialåtervinning.
• Använd plast fri från farliga ämnen.
• Använd återvunnen fossil råvara i stället för ny fossil plast.
• Plast ska vara tillverkad av råvaror med låg miljöbelastning; att plasten består av förnybar och/eller återvunnen råvara.
2.4 Cirkulär och biobaserad ekonomi
Cirkulär ekonomi är ett brett begrepp som används allt oftare i olika sammanhang och kan förklaras som en global ekonomisk modell som bygger på cirkulära kretslopp, istället för de linjära processer som dominerar idag. Skiftet från den linjära ekonomin till den cirkulära hänger nära samman med omställningen till ett fossilfritt samhälle, vilket är särskilt tydligt för återvinningsbranschen, se figur 3 nedan.
Med cirkulär ekonomi innebär en utveckling och användning av produkter som är allt mer beständiga och återvinningsbara, och där fossila råvaror över tid ersätts med förnybara.
Produkter och material ges längre livslängd och stannar därmed i kretslopp en längre tid. På så sätt minskar behovet av att köpa in nya råvaror och resurser utnyttjas mer effektivt. Den cirkulära ekonomin ser till hela produkten eller tjänstens livscykel, och strävar därmed efter att även produktion och transporter sker med förnybar energi på ett optimalt sätt.
Figur 3. Illustration av den cirkulära ekonomins kretslopp.
(Illustration: Rebecca Glomsten. Källa: Naturvårdsverket 2019b.)
Cirkulär ekonomi går helt enkelt ut på att bibehålla värdet hos en produkt så länge som möjligt. Viket kräver en stor omställning för företagen eftersom de tvingas att tänka om i allt från hur de utformar och tillverkar produkter till sina relationer med kunderna. Kunden bör inte längre ses som konsument, utan som brukare av en funktion. Fördelen är att företagen gynnas av varandras framgång i detta gytter av olika kretslopp samt att de kan utveckla sin egna organisation och erbjuda andra typer av tjänster för att bygga ett värde hos kunden och behålla livslängden hos produkten. (SVID 2018; Fossilfritt Sverige u.å.).
Regeringens bedömning är:
En omställning till en cirkulär och biobaserad ekonomi är av stor vikt för att nå klimatmålen samtidigt som det stärker konkurrenskraften, gynnar näringslivsutvecklingen och bidrar till att skapa nya jobb. I en cirkulär ekonomi återanvänds material och produkter medan avfall hanteras som en resurs. Regeringens roll i denna förändring är att anpassa regelverk och styrmedel för att påskynda utvecklingen och att främja industrisamarbeten, kunskapsutveckling och
demonstrationsprojekt. I en biobaserad ekonomi används förnybara, biobaserade produkter och tjänster som ersätter fossila produkter.
Regeringen anser att styrmedel bör utformas så att de långsiktigt bidrar till att öka efterfrågan på hållbart producerade produkter. En utvecklad bioekonomi kan även stödja strukturomvandlingen i centrala branscher. Fortsatt arbete behövs för att främja nya hållbart producerade biobaserade material, utfasning av särskilt farliga ämnen, återvinning och ökad ersättning fossila produkter med förnybara.
Förverkligandet av en cirkulär och biobaserad ekonomi där miljö- och klimatmål nås kräver att stat och näringsliv samverkar och bidrar med både engagemang och investeringar. En bättre bild av den svenska bioekonomin behövs, och därför har regeringen gett Tillväxtanalys och Statistiska centralbyrån i uppdrag att undersöka hur stor del av de olika sektorerna inom svensk ekonomi som är biobaserade.
(Skr 2017/18:238, s. 35)
2.5 Materialbakgrund
Det finns olika typer av plast. Hitintills har rapporten främst benämnt oljebaserad plast, nedan redogörs de mest vanliga plasttyperna och innebörden av bioplast och biokomposit.
2.5.1 Vanliga plasttyper
De vanligaste plasttyper som används idag är bland annat polyeten, polypropen, polystyren och polyester. Dessa visas i tabell 1 nedan tillsammans med exempel på dess
användningsområden. (Livsmedelsverket 2020; SMED 2019).
Plasttyp Förteckning Exempel på användningsområden Polyeten, mjuk PE eller
LDPE
Polyeten är den mest använda hushållsplasten i dag. LDPE används i plastpåsar, bärkassar, plastfilm och i mjuka burkar och hinkar. Den släpper dåligt igenom fukt men aromer och gaser passerar lätt igenom plasten.
Polyeten, hård PE eller HDPE
Polyeten är den mest använda hushållsplasten i dag. Den HDPE används i leksaker, schampoflaskor, rör och hushållsprodukter.
Polypropen PP Polypropen används till brödförpackningar och burkar, men
förekommer också i mikrovågsförpackningar. Denna plast tål högre temperaturer än polyeten men i övrigt har de liknande egenskaper.
Polyester PET PET används mest i olika flaskor för drycker eller flytande
livsmedel. PET med andra egenskaper används i
mikrovågsförpackningar och förpackningar gjorda för att användas i ugn. PET är gastätt och relativt aromtätt.
2.5.2 Bioplast
Parallellt med oljebaserad råvara finns plast från biomassa som trä, sockerrör och majs, så kallad bioplast. Bioplast kan helt eller delvis härstamma från förnybar råvara men det finns inget krav på hur stor del av plasten som ska bestå av biomassa för att plasten ska anses vara biobaserad. Detta gör att plasten kan vara bionedbrytbar och/eller komposterbar under speciella förhållanden, men behöver inte nödvändigtvis vara det bara för att den kommer från biobaserad råvara, se figur 4. Bioplaster har dock blivit ett samlingsnamn för både
biobaserade och bionedbrytbara plaster, och ett vanligt missförstånd idag är att en bioplast alltid är komposterbar och att det därför inte är så noga om den hamnar i naturen, eftersom materialet ändå ska brytas ned snabbt till sina beståndsdelar. (Cefur 2016).
Tabell 1. Vanliga plasttyper och exempel på dess användningsområden.
Plastens nedbrytningsegenskaper kan vara viktiga för vissa användningsområden (t.ex.
medicinska produkter) och kan bidra till att plastskräp blir mer kortlivat, men kan också skapa problem i återvinningskedjan genom att återvinningsbart material förorenas.
Bionedbrytbar/komposterbar plast kan också ha en oönskad miljöpåverkan. Plast som komposteras riskerar att fragmentera till mikroplaster, och bionedbrytbar plast som hamnar i havet eller naturen har en miljöpåverkan tills den är fullt nedbruten. (Anthesis 2018).
De bioplaster som inte är bionedbrytbara står idag för nästan 57 procent av den globala produktionskapaciteten av bioplast. För att plasten ska kunna benämnas som en bioplast räcker endast en lägre andel biobaserat innehåll. Däremot ska det framgå av märkning hur många procent som är biobaserad i plastprodukten för att den ska få kallas biobaserad. Bio- PET kan exempelvis bestå av 30 procent förnybar råvara och 70 procent fossil råvara. Det finns alltså bioplaster tillverkade av förnybar råvara som bryts ned på precis samma sätt som fossilbaserade plaster. Dessa plaster kallas för ”Drop-in” och är varken bionedbrytbara eller klarar kraven för kompostering enligt den europeiska standarden EN 13432. Några exempel på dessa är PE, PP, PET och PA (SOU 2018:84). Egenskaperna mellan dessa bioplaster och fossilbaserade skiljer sig inte åt. Vilket medför fördelen att de kan bearbetas på precis samma sätt och kan återvinnas tillsammans. Den största bioplasttypen inom detta segment är idag bio-PET, medans bio PP är under utveckling för tillfället och beräknas finnas kommersiellt inom ett par år. Idag kan flertalet plastprodukter som producerats med utgångspunkt från fossila råvaror ersättas av bioplast (Nordisk bioplastförening 2020).
2.5.3 Biokompositer
Enligt Svenska Akademins ordlista (2015) är en komposit ett material innehållande flera komponenter. En biokomposit är också ett kompositmaterial men med minst en biobaserad komponent (BioInnovation 2019a). Den biobaserade komponenten kan ses som en
Figur 4. Illustration över uppdelningen av definitionen bioplast.
(Illustration: Rebecca Glomsten. Källa: BioInnovation 2019a)
förstärkningstillsats som kan stärka produktens miljöprofil men som också kan öka dess hårda, starka och styvare egenskaper. Dessa bio-tillsatser kan med andra ord ersätta en betydande andel fossilplast men kan också ersätta en redan biobaserad plast för att ändra dess egenskaper, vilket ökar miljöfördelarna ännu mer. En annan fördel med bio-tillsatsen är dess låga densitet vilket minimerar vikten avsevärt jämfört med andra alternativ som exempelvis glasfiber. En nackdel i dagsläget är dock möjligheten till materialåtervinning, som minskar med andelen fibertillsats då så rena materialströmmar som möjligt eftersträvas. (Nordisk bioplastförening 2020).
2.5.4 Kolcykeln
Att tillverka produkter av biobaserat material innebär material och produkter med en kortare kolcykel, i jämförelse med material av fossil råvara. Se figur 5.
Innebörden av en ökad användning av hållbart producerade biobränslen kommer vara en enormt betydande faktor för Sverige att nå klimatmålen, eftersom Sverige inte ska ha några nettoutsläpp av växthusgaser senast år 2045. Enligt Naturvårdverket (2020) är den största skillnaden mellan hållbart producerade biobränslen och fossila bränslen att det tagit miljontals år för fossila bränslen att bildas medan ny biomassa för biobränslen bildas konstant. Det innebär att utsläpp av koldioxid från hållbart producerade biobränslen på längre sikt kan anses koldioxidneutrala då koldioxiden som släpps ut vid förbränning hela tiden binds till ny
biomassa i en sluten cykel, vilket illustreras till vänster i figur 5. I och med detta förstärks inte den naturliga växthusgasen vid förbränning av hållbart producerad biomassa.
Vid förbränning av fossila bränslen å andra sidan, släpps koldioxid ut som innehåller kol som togs upp ur atmosfären för flera miljoner år sedan av växter och annan levande biomassa, vilket i sin tur ökar koldioxidhalten i atmosfären, förstärker växthuseffekten och förändrar klimatet. Därför är det mycket bättre för klimatet att använda hållbart producerade
biobränslen än fossila bränslen. (Naturvårdsverket 2020).
Figur 5. Visar kolcykelns längd för biobaserat material, jämfört med oljebaserat material.
(Illustration: Rebecca Glomsten. Källa: BioInnovation 2019a)
2.6 Ekodesign
Ekologi är ”vetenskapen om de levande varelsernas relationer till sin omvärld” (NE u.å. a) och ekodesign är ett arbetssätt med stödmetoder för en miljödriven produktutveckling, som är viktigt för dagens och framtidens miljö. Enligt Österlin (2016) är dessa metoder; minimera miljöbelastningen, planera för återvinning, motiven samt klassning och styrning.
Att minimera en produkts miljöbelastning är ett långsiktigt tänk och ser till en eftersträvan i dess hela livscykel, vad gäller transport, energiåtgång och utsläpp. Detta är en lång process som tar tid och där man får fokusera på en sak i taget. För att säkerställa att en lösning går åt rätt håll och är utvecklingsbar även i framtiden kan man utgå från Stiftelsen Det Naturliga Stegets fyra systemvillkor för naturens kretslopp. (Österlin 2016).
För ett ekologiskt hållbart samhälle ska naturen inte utsättas för:
1. – systematiskt ökande koncentrationer av ämnen som utvunnits ur jordskorpan.
(Ämnen som tas upp i stora mängder från gruvor ska användas effektivt… Fossila bränslen bör på sikt undvikas helt.)
2. – systematiskt ökande koncentrationer av ämnen som producerats i samhället.
(Naturfrämmande ämnen som t.ex. PCB och freoner har naturen svårt att bryta ner.
Naturen har också svårt att bryta ned om det blir stora mängder av vanliga ämnen, som t.ex. kväve.)
3. – systematiskt undanträngande. (Naturen hårdexploateras inte utan endast resurser välskötta ekosystem används.)
4. – människornas möjligheter att tillgodose sina behov undermineras inte systematiskt av deras levnadsvillkor. (Vid dåliga villkor orkar man inte arbeta etiskt med ett helhetsperspektiv, varken globalt eller framtidsinriktat.)
För att enklast få ett så effektivt genomslag som möjligt för sin utveckling bör man utföra tidiga principbeslut och tackla problemen från roten genom att utveckla en ekologisk
produktstrategi och hållbar teknik (materialval, utsläppskontroll och konstruktion). Detta görs genom att minimera material, energi och skadliga ämnen under hela produktens livscykel men även genom att anpassa produkten för återvinningsbarhet samt öka produktens livslängd genom att göra den hållbar och möjlig att reparera eller uppgradera. Det viktigaste styrmedlet för en minimerad miljöbelastning under en produktutveckling är att välja rätt produktstrategi, material och tillverkningsmetod. (Österlin 2016).
2.6.1 Design för återvinning
En annan betydelsefull faktor i ekodesign är att eftersträva en kvittblivning genom att återanvända komponenter, återvinna material eller i sista hand utvinna dess energi (Österlin 2016). Det sägs att 80 procent av en produkts miljöpåverkan och återvinningsgrad avgörs redan i designfasen (Stena Recycling u.å.).
Enligt BIO Innovation (2019c) bör man:
• Använda monomaterial – annars finns risk för kontamination.
• Om monomaterial är oundvikligt bör de olika materialen vara enkla att separera.
• Om möjligt, använd ett material som har ett värde som återvunnen råvara.
• Konstruera för lång teknisk hållbarhet
• Välj material efter förväntad livslängd
Dock kan man som tidigare nämnts inte uttala sig om en återvinningsbar produkt om inte kraven ovan uppfylls (Fossilfritt Sverige 2018).
2.6.2 Hållbar utveckling
Enligt Dahlin (2014) myntades begreppet hållbar utveckling för första gången runt 1980, men det fick en större betydelse några år senare när FN publicerade rapporten Vår gemensamma framtid. Då fick begreppet den definition som är den mest vanliga definitionen på hållbar utveckling än idag. ”Hållbar utveckling är en utveckling som tillfredsställer dagens behov utan att äventyra kommande generationers möjligheter att tillfredsställa sina behov” (Dahlin 2014,).
Hållbarhet kan delas upp i tre dimensioner; ekonomi, ekologi och social/samhälle, vilket omfattar att ekosystemen hålls i balans, att grundläggande mänskliga behov uppfylls och att ett långsiktigt tänk används gällande en ekonomisk hushållning med resurser. Detta innebär att om något ska kunna anses som hållbart, måste en given lösning vara hållbar i var och en av de tre dimensionerna. (Österlin 2016).
Det finns dock olika syn på hållbarhetsbegreppet och förhållandet mellan de olika dimensionerna. Därav uppkomsten av ett antal olika modeller som illustrerar relationen mellan dem. Figur 6 visar den mest förkommande modellen som presenterar hållbar
utveckling genom att visualisera de tre dimensionerna genom tre symmetriska ringar, förenade på ett balanserat sätt. Denna modell anses i många fall vara missvisande och svag då miljön och även samhället till viss del existerar utan ekonomin. I stället finns en annan modell, figur 7, som påstås presentera en mer exakt bild av förhållandet mellan de tre dimensionerna och illustrerar därmed en stark hållbarhet. Modellen kallas bland annat för den ”kapslande”- modellen, där ekonomin är inkapslad i samhället som i sin tur är innesluten i miljön. Detta behöver inte innebära att ekonomin ses som navet där allt annat kretsar kring, utan mer att samhället beror av miljön medans miljön skulle fortgå utan samhället. Ekonomin däremot beror av både samhället och miljön. Giddings m.fl. 2002.
Hållbart material
I praktiken kan design för hållbar utveckling inkludera allt från utveckling av resurssnåla tjänster, att utforma miljövänliga attraktiva alternativ för att underlätta för människans förändring till hållbara vanor, till att utforma inkluderande och trygga miljöer. Principen som legat central för begreppet hållbar utveckling har tidigare varit ”från vagga till grav” men har förändrats med tiden och eftersträvar att i stället vara ”från vagga till vagga”. Vilket innebär att i största möjliga mån undvika avfall och konstruera för hållbara produkter med lång livslängd som kan återanvändas och slutligen återvinnas. (Österlin 2016).
Enligt BIO Innovation (2019b) kan hållbara produkter främst bero av två faktorer och delas upp i; hållbar materialanvändning och hållbart material. De exemplifierar de två faktorerna enligt nedan. Dessa exempel kan främst förknippas med ekologisk hållbarhet, men det påverkar även den sociala hållbarheten och den ekonomiska.
Hållbar materialanvändning:
• Design för funktion
• Resurssnålt användande av material
• Långlivad produkt
• Återanvändningsbar produkt
• Minimerat avfall/nedskräpning
• Effektiv återcirkulering
Kännetecken för hållbart material:
• Lågt bidrag av koldioxid
• Förnyelsebar/biobaserad/återvunnen råvara (vid nytillverkning)
• Återvinningsbart
• Utfasning av skadliga ämnen
• Minimal miljöpåverkan 2.6.3 Motiven
Ekologi är inte alltid prioriterat av företagen i dagenssamhälle. Detta kan bero på olika saker men ofta har det en av ekonomiska skäl och göra. Dock finns det straka incitament för en prioriterad ekodesign ur den företagsekonomiska aspekten (Österlin 2016), bland annat:
Figur 6. Modell av svag hållbar utveckling där de tre dimensionerna illustreras av tre symmetriska ringar förenade i balans. (Illustration: Rebecca Glomsten. Källa:
Dahlin 2014, s. 21).
Figur 7. Illustration av en kapslad hållbar
utveckling, där ekonomin är beroende av samhället och de båda är beroende av miljön. (Illustration:
Rebecca Glomsten. Källa: Giddings m.fl. 2002).
• En ekologisk policy kan stödja företagets marknadsföring och image genom att tillåta nya kundgrupper och öka personalens motivation, ge en trendsättarimage och höjd produktkvalitet.
• Att ligga i frontlinjen innebär att man är förberedd på kommande restriktioner och vikande marknader.
(Österlin 2016, s.138).
2.6.4 Klassning och styrning
Det finns flera olika slags märkningar som visar om en produkt uppfyller de miljökrav som ställs på den. Exempel på dessa är Svanmärkning, KRAV och EU-blomman. Tyvärr finns det företag som använder sig av märkningarna trots att de inte lever upp till de ställda kraven.
Därför finns olika miljöledningssystem till hands för att hjälpa företag med att systematisera sitt miljöarbete och för att se till att inga miljö- eller hälsofarliga produkter kommer ut på marknaden. Dessa kan redogöras som olika eko-direktiv och innefattar (Österlin 2016):
ISO 14001 – systemet är en standard utarbetad av Internationella standardiseringsorganisationen, ISO. Den fungerar som ett internt miljöledningssystem och gäller i hela världen.
EMAS är EU:s miljöstyrning och revisionsförordning, Eco Management and Audit Scheme. Som EMAS-registrerad krävs förutom den interna kontrollen att redosvingen av miljöarbetet är öppen för allmänheten. Den gäller inom EU och EFTA (European Free Trade Association).
ISO 26000 är en internationell, vägledande ISO-standard med rekommendationer för arbetet i en verksamhet med socialt ansvarstagande (SR - social responsibility) och företags samhällsansvar (CSR - corporate social responsibility).
Ekodesignsdirektivet har som syfte att rensa bort energi-och
resurskrävande produkter från EU-marknaden genom minimikrav. Det gäller för både produkter som använder energi (t.ex. tvättmaskiner och kylskåp) och sådana som inte gör det, men som påverkar den totala energianvändningen (som fönster på ett hus eller bildäck). Däremot är fordon undantagna från direktivet. Specifika förordningar sätts också upp för olika produkter.
Energimärkningsdirektivet ställer upp minimikrav för märkning av produkters energiförbrukning, prestanda eller buller. Det ingår i EU:s arbete för att underlätta konsumentens val av energisnåla produkter.
REACH (Regulation on Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals) är en EU-kemikalielagstiftning mot hälso- och miljöfarliga kemikalier.
RoHS2 (Reduction of Hazardous Substances) är EU:s regler för begränsning av användningen av vissa farliga ämnen som bly, kadmium och flamskyddsmedel i elektriska och elektroniska produkter, för att bl.a. minska mängden farliga ämnen i elektroniskt skrot.
WEEE (Waste Electrical and Electronic Equipment Directive) är ett EU-direktiv som reglerar hur märkning, insamling och återvinning av elektronik ska gå till.
(Österlin 2016, s.139) 2.7 Ingenjörens hederskodex
Hederskodex omfattar de etiska normer som är viktiga inom en yrkesgrupp eller organisation (Svensk ordbok, 2009). Ingenjörens hederskodex säger att
Teknik och naturvetenskap är kraftfulla verktyg i människans tjänst, både på gott och ont. De har i grunden omvandlat samhället och kommer att djupgående påverka mänskligheten även i framtiden.
Ingenjörer är bärare och förvaltare av den tekniska kunskapen. Detta ger ett särskilt ansvar att verka för att tekniken används för
samhällets och mänsklighetens bästa och för att den i förbättrad form förs vidare till generationer. (Sveriges ingenjörer 2019).
Ingenjörens hederskodex är ett levande dokument som uppdateras i samband med människans och teknikens utveckling. De tre första punkterna av dagens hederskodex ses nedan. (Sveriges ingenjörer 2019)
• Ingenjören bör i sin yrkesutövning känna ett personligt ansvar för att teknik används på ett sätt som gagnar människa, miljö och samhälle.
• Ingenjören bör sträva efter att förbättra teknik och det tekniska kunnandet i riktning mot ett effektivare resursnyttjande utan skadeverkningar.
• Ingenjören bör ställa sitt kunnande till förfogande i offentliga och enskilda
sammanhang för att uppnå bästa beslutsunderlag och belysa teknikens möjligheter och risker.
3 Metod
Detta kapitel beskriver projektets tillvägagångssätt genom att förklara de metoder och verktyg som tillämpats under projektet. Arbetets struktur bygger på
produktutvecklingsprocessens enligt Johannesson et al. (2013), se figur 8.
3.1 Projektplanering
Syftet med att utföra en projektplanering är att gardera vägen från start till mål genom att planera och organisera projektet. I huvudsak görs denna projektplanering i projektstarten men pågår även under projektets gång. Planering tar tid men Tonnquist (2018) förespråkar att lägga mycket tid från början i denna fas då det tjänas igen flera gånger om under
genomförandet.
Genom en projektplanering svarar man på frågorna: Hur uppgiften ska lösas, Hur stor tidsram som finns för projektet och hur tiden skall disponeras samt vilka resurserinsatser som finns tillgängliga (Eriksson & Lilliesköld 2004).
3.1.1 Projektplan
En projektplan är ett styrdokument som skapas i början av ett projekt. Detta dokument innehåller all nyttig informations som krävs för att projektet skall kunna genomföras och kan exempelvis innehålla rubrikerna:
1. Bakgrund, syfte och mål 2. Problemformulering 3. Avgränsningar 4. Organisation
5. Projektmodell 6. Tidsplanering 7. Riskanalys
8. Dokument och versionshantering
Figur 8. Illustration av produktutvecklingsprocessens olika faser.
Projektplanen är ett levande dokument som kan uppdateras flera gånger under projektets gång. Dock bör en färdigställd och godkänd projektplan finnas till hands redan från start, ett
”originaldokument” som utgör en referensplan vid senare ändringar. (Tonnquist 2018;
Johannesson et al. 2013).
3.1.2 Projektmodell
En projektmodell kan enkelt gestaltas som en tidsaxel bestående av veckor eller dagar
beroende på skala. (Eriksson & Lilliesköld 2004). Om det är möjligt att redan från början dela upp projektet i olika faser, gater, beslutspunkter och delmål rekommenderas en variant av Stage-gate-modellen enligt Johannesson et al. (2013). Med denna modell menas att man delar upp tidplanen i de steg som projektet behöver gå igenom och de beslut som behövas fattas för att arbetet skall fortlöpa. Projektfaserna kan till exempel vara projektstart, förstudie,
genomförande och avslut. Sedan kan varje fas innefatta olika segment som till exempel inlämningsuppgifter (delmål) eller konceptval (beslutspunkt). Dessa segment illustreras genom olika symboler eller förkortningar. En gate syftar på en grind i projektet där beslut om att fortsätta, göra om eller att avsluta skall tas. Att avsluta innebär att stänga grinden och projektet går vidare, medans de resterande besluten fortsätter att hålla grinden öppen tills åtgärder utförts. (Eriksson & Lilliesköld 2004).
3.1.3 Tidsplanering
Tidsplaneringen är A och O, oavsett om ett projekt är stort eller litet. Vanligtvis berörs flera parter under ett projekt, bland annat projektgruppen och uppdragsgivare. För att projektet skall kunna leverera sitt slutresultat i tid krävs ett samarbete mellan vederbörande. Om till exempel uppdragsgivaren skall kunna tillhandahålla utlovade resurser i god tid krävs en tydlig planering (Eriksson & Lilliesköld 2004). Att inte planera eller planera fel kan leda till många negativa faktorer såsom missnöjen, ineffektivt arbete och tidspress. En bra struktur vid tidsplaneringen är att först bryta ned projektet och identifiera arbetsuppgifter (WBS) för att sedan tidsbestämma dessa (Gantt-schema). För detta moment krävs att man vet projektets totala tidsram.
WBS
Work breakdown structure (WBS) eller arbetsnedbrytning kallas den metod som genom tre steg hjälper till att bryta ned ett projekt i mindre delar, huvudpaket och arbetspaket. Steg 1 innebär att bryta ner projektet i huvudpaket, i detta fall mindre hanterbara projektfaser. Enligt Eriksson & Lilliesköld (2004) visualiseras nedbrytningen genom ett träddiagram med
numeriska nivåer, vilket ger en detaljerad bild av projektet i rangordning. I detta projekt placerades projektets slutmål som undertill grenar ut till de olika projektfaserna – slutrapport, slutredovisning, utställning, projektstart, förstudie, produktspecifikation, konceptgenerering, konceptval och slutgiltig konstruktion.
I steg 2 identifieras därefter de arbetsuppgifter som krävs för att varje fas ska kunna genomföras och färdigställas. Arbetsuppgifterna behöver inte vara i någon kronologisk ordning. En WBS skall endast besvara frågan: Vad måste genomföras för att projektet skall kunna färdigställas? Och inte: Av vem? eller När?
För att till sist identifiera det olika arbetsuppgifterna som beror av varandra går man vidare till steg 3. Eriksson & Lilliesköld (2004) rekommenderar att använda sig av Post-It-metoden i detta steg där man skriver ner de huvudpaket och arbetspaket som identifierats. Då kan man enkelt flytta runt lapparna för att slutligen koppla samman de aktiviteter som berör varandra.
En slutgiltig WBS ska omfatta allt arbete som ingår i projektet (Tonnquist 2018). Detta gestaltar projektets omfång och eventuella kritiska moment.
Gantt-schema
Gantt-schemat är en enkel tidsplaneringsmetod som ritas upp i ett koordinatsystem. De tidigare identifierade projektfaserna med tillhörande aktiviteter ställs upp vid Y-axeln och X- axeln representerar tidsaxeln från projektets start till slut. (Johannesson et al. 2013). På Y- axeln står faserna i numeriskordning baserat på WBS- strukturen. För varje aktivitet ritas ett streck/band från start till stop, vars längd motsvarar deras varaktighet. (Tonnquist, 2018). För att förtydliga de olika faserna i schemat kan man till exempel särskilja dem med olika färger.
Denna metod ger en grafisk bild av projektet och hur alla aktiviteter hänger samman. Man kan exempelvis se om en aktivitet måste avslutas innan en annan kan påbörjas. (Eriksson &
Lilliesköld 2004).
3.1.4 Riskanalys
Genom att utföra en riskanalys enligt miniriskmetoden utvärderar man hur stor sannolikheten är att en riskhändelse skall inträffa och vilka konsekvenser detta skulle medföra. Både
sannolikheter(S) och konsekvenser(K) värderas på en skala från 1 till 5, där 1 står för låg och 5 står för hög. När värdering av sannolikheten samt konsekvensen för de troliga
riskhändelserna utförts multipliceras dessa värden med varandra där produkten representerar det totala riskvärdet för varje risksituation. Med andra ord riskvärde = S x K. För att
visualisera riskerna läggs de in i en matris, där Y-axeln består av konsekvensen och X-axeln av sannolikheten. De risker som hamnar i det övre högra matrishörnet, det vill säga de med hög sannolikhet och konsekvens, skall hanteras med riskåtgärdsplaner. (Tonnquist 2018).
Det finns många typer av riskanalys-verktyg, men miniriskmetoden är framförallt rekommenderat under projektplaneringsfasen då dess syfte är att bland annat identifiera projektrisker inom ramen för en viss avgränsning/ målsättning, rangordna och uppskatta riskernas sannolikhet att inträffa och att fastställa lämplig åtgärd för att hantera respektive risk. Man kan aldrig veta om en risk kommer att inträffa men man vet med sannolikhet att det kommer påverka projektet om det inträffar. Därför är tanken att försöka uppdaga så många möjliga risker som möjligt, stora som små, för att därefter lägga upp en förebyggandeplan så att de inte inträffar. Riskanalyser är något som kan genomföras flera gånger under ett projekt.
(Eriksson & Lilliesköld 2004).
3.2 Förstudie
Förstudien är projektets andra fas där syftet är att arbeta förutsättningslöst och samla så mycket relevant bakgrundsinformation som möjligt. Informationen samlas in med hjälp av olika metoder i form av bland annat litteraturstudie, marknadsanalys och målgruppsanalys.
Identifiering och sammanställning av den samlade information kan därefter mynna ut i en kravspecifikation som konstaterar vad den blivande produkten ska verkställa. (Johannesson et al. 2013).
Denna fas är den första fasen i designprocessen och innebär att identifiera målgruppen och förstå dess behov. Fasen är väldigt viktigt för att slutresultatet ska bli bra. Det krävs att man tar reda på vem man ska utveckla för innan man kommer på vad man ska utveckla. (SVID u.å.). Därför bör stor vikt läggas på denna fas. Ju större arbete som utförs här desto lättare blir det resterande arbetet. Omkonstruktioner kan undvikas längre fram i arbetet genom att
säkerställa att rätt problem blir löst. (Johannesson et al. 2013).
3.2.1 Litteraturstudie
Enligt Axelsson (2017) är syftet med litteratursökning att samla in så mycket relevant
material som möjligt. För att med säkerhet veta att man hittar de mest relevanta delarna krävs att man söker brett. Detta kan dock ge en hel del irrelevanta träffar också, vilket innebär att man själv behöver granska det insamlade materialet kritiskt. Om man i stället väljer att söka smalt är chansen större att man träffar rätt direkt, men det finns därmed stor risk för att man missar en större relevant del. Litteraturstudien kan genomföras steg för steg genom att man:
1. Formulerar litteraturstudiens syfte och beskriver frågeställningen 2. Utför en bred litteratursökning i flera databaser
3. Väljer ut intressanta och relevanta artiklar 4. Granskar kritiskt de funna artiklarna
5. Läser noga/sammanställer/analyserar/dra slutsatser
De Vin1 belyser i sin föreläsning om vikten av att försöka hitta och hänvisa till originalartiklar så långt det går för att undvika ”viskleken”. Det är lätt att saker och ting förvrids och ändras vid omskrivning.
Sökstrategi
Persson2 förespråkar i sin föreläsning att man bör veta vad man söker för att veta var man ska söka. Exempel på vad är om det är en bok eller tidskrift. När man väl vet det kan man därefter söka litteratur i olika databaser som:
1. Mitt bibliotek (KAU:s bibliotek) 2. Libris – böcker
1 Leo De Vin, professor i tillverkningsteknik, Karlstads universitet. Rapportskrivning, föreläsning 30 januari 2020
2 Irina Persson, bibliotekarie, Karlstads universitet. Litteratursökning, föreläsning 7 november 2020
3. OneSearch – flera bibliotek och universitetets olika databaser 4. Google Scholar – hela världen
