Miljömässigt perspektiv vid utbyte av reparerbara asynkronmotorer

Örebro universitet Örebro University

reparerbara asynkronmotorer

Viktor Ronsten

Civilingenjör industriell ekonomi Örebro vårterminen 2021

Examinator: Christer Korin

Under de senaste 35 åren har en förändring skett inom branschen med service och reparationer av elektriska motorer, där nu allt färre omlindningar och reparationer genomförs. Antalet aktörer i branschen minskar successivt, och under de senaste 10–15 åren har sammanslagningar av flera mindre verkstäder inneburit att ett fåtal företag numera dominerar marknaden. Mindre verkstäder som håller kvar omlindningar som huvudsysselsättning går i graven, och det blir allt viktigare med förebyggande underhåll och statuskontroller. De reparationer och omlindningar som fortfarande görs behöver numera allt som oftast prioriteras och färdigställas så fort det går, då reservmotorer hos kund blir mer och mer sällsynta. Ett uttryck som används för att beskriva konkurrenssituationen lyder enligt följande:

- ”De värsta konkurrenterna är inte andra verkstäder, det är nyförsäljning”.

Flera industrier går alltmer mot ett ökat ”slit-och-släng”-tankesätt när det kommer till reparation alternativt nyköp av elmotorer, och ur ett ekonomiskt perspektiv kan detta ofta motiveras. Få studier tar hänsyn till miljöaspekten av detta tillvägagångssätt, och denna utredning belyser vilka konsekvenser dessa beslut kan få ur ett strikt miljömässigt perspektiv. Frågeställningen lyder:

- Ur ett strikt miljömässigt samt cirkulärekonomiskt perspektiv, när är det motiverat att

ersätta en befintlig reparerbar motor mot en nytillverkad?

Genom att intervjua tillverkare av elmotorer och kombinera detta med en dokumentstudie har beräkningar av koldioxidavtrycket för ett antal scenarier genomförts. Resultaten visar att utsläppsbesparingar som erhålls vid uppgradering till en ny och mer effektiv motor inte nödvändigtvis hinner kompensera koldioxidavtrycket som uppstår vid tillverkning. Tiden för koldioxidkompensering varierar mellan 0,3–198,7 år beroende på motoreffekt, förbättring av verkningsgrad och elektricitetsmix. Utredningen visar däremot att koldioxidavtrycket som uppstår vid tillverkning av en ny elmotor utgör en liten del av de totala utsläppen som uppstår under hela dess livstid, och att det finns förbättringar av systemet i helhet att ha i åtanke innan motorns verkningsgrad bör prioriteras. Nästa steg i arbetet mot en bättre och mer användbar lösning kan vara att genomföra uppdaterade livscykelanalyser på plats hos större motortillverkare i Europa.

Sammanfattningsvis kan företag verksamma inom reparation och underhåll av elmotorer inte övervinna konkurrensfrågan enbart med den nya kunskap som denna utredning bidrar med. Däremot finns det potential i att genomföra en liknande utredning med fokus på resursförbrukning i stället för koldioxidavtryck. En sådan typ av utredning kan potentiellt användas som argument för att reparation och underhåll bör prioriteras högre än vad det gör i dagsläget.

In the past 35 years, a change can be seen within service and maintenance industry for electric motors. The number of repairs is steadily declining, and several company fusions in the past 10–15 years has led to a situation where a few larger companies now hold a majority of the market shares. Small companies that try to maintain repairs and re-wiring of electrical motors as their main activities are slowly dying, and a shift toward preventive maintenance and status checks is often necessary. Repairs and re-wirings that are still wanted by the process industry often needs to be completed on short notice, due to the declining number of spare motors available at interested companies. An expression that is often used to explain the situation goes as follows:

- “The biggest competitors are not other workshops; it is retailers of new motors”. It is now in many scenarios common to purchase a new motor when an existing one needs repair, and with an economic aspect in mind this can often be motivated. Few studies have taken the environmental aspect of this “wear and tear”-mindset into consideration. For this reason, this study showcases the consequences these decisions can have from a strict environmental perspective. By conducting interviews with manufacturers and combining this with the results of a document study, calculations for the carbon footprint in a number of scenarios has been made.

The results show that the potential carbon footprint saved with a common upgrade varies from 0,3–198,7 years, depending on the power rating, improvement in efficiency and what electricity mix is used during the usage phase. Results also show that the carbon footprint during the manufacturing phase is low in comparison to the usage phase, as well as the importance of improving the whole system before focus is directed to motor efficiency. The next step in this work could be to conduct updated life-cycle analysis for various manufacturers in Europe. In conclusion, companies with a heavy focus on repair and maintenance of induction motors cannot use the results of this report as an important argument for why repair and maintenance should be prioritized over purchasing a new motor. However, conducting a similar investigation regarding resource depletion instead of carbon footprint could potentially result in valid arguments for repairing a motor over purchasing a new motor.

Detta examensarbete har skrivits på Örebro Universitet och omfattar 30 högskolepoäng. Jag vill rikta ett stort tack till mina två handledare, Magnus Löfstrand, Örebro universitet, och Mats Lagnesjö, Rörick Elverkstad. Ni har båda varit mycket behjälpliga när det kommit till att bolla idéer och diskutera olika tillvägagångssätt. Jag vill även rikta ett tack till Peter Mokricki, ABB, och Thomas Preiholt, Siemens, för deras medverkande i intervjuer.

______________________ Viktor Ronsten 2021-06-04

1 INTRODUKTION ... 1

1.1 Företag – Rörick Elektriska Verkstad AB ... 1

1.2 Problemställning ... 2

1.3 Disposition ... 2

2 BAKGRUND TILL MILJÖPERSPEKTIVET HOS EN ASYNKRONMOTOR ... 3

2.1 Beslut baseras på europeiskt genomsnitt – Ekonomisk aspekt i fokus ... 4

2.1.1 Syfte ... 5

2.1.2 Frågeställning ... 6

2.1.3 Avgränsningar ... 7

2.2 Företagskontext ... 8

2.3 Generell industriell kontext ... 8

3 VETENSKAPLIGT RAMVERK FÖR MILJÖPERSPEKTIV AV ASYNKRONMOTOR... 9

3.1 Asynkron elmotor ... 9

3.1.1 Olika metoder för att beräkna verkningsgrad ... 10

3.1.2 Förklaring av IE-klasser och historiskt perspektiv ... 11

3.1.3 Tillverkare av lågspända asynkronmotorer ... 12

3.1.4 Återvinning av standardiserade asynkronmotorer ... 13

3.1.5 Reparation av asynkrona elmotorer ... 13

3.2 Energimix och elektricitetsmix ... 14

3.2.1 Koldioxidekvivalenter ... 14

3.2.2 Elektricitetsmix och koldioxidekvivalent i GaBi ... 15

3.3 Intervjuer ... 16 3.3.1 Intervjutyper ... 16 3.3.2 Intervjuguide ... 16 3.3.3 Förberedelse av intervjuer ... 16 3.3.4 Under intervjun ... 17 3.3.5 Efter intervjun ... 17 3.4 Dokumentstudie ... 18 3.5 Kvantifiering ... 19 3.6 Komparation ... 19

4.1 Datainsamling ... 20

4.1.1 Intervjuer ... 21

4.1.2 Genomförande av dokumentstudie för koldioxidavtryck vid nytillverkning ... 22

4.2 Beräkning av koldioxidavtryck ... 22

4.2.1 Koldioxidavtryck under tillverkningsfasen ... 22

4.2.2 Användningsfasen ... 23

4.3 Uppdelning av scenarier ... 24

4.4 Jämförelser av olika scenarier ... 25

4.4.1 Utsläppsbesparingar med olika verkningsgrader ... 25

4.4.2 Tid tills utsläppsbesparing har kompenserat utsläppet för tillverkning ... 25

4.4.3 Nödvändig ökning av verkningsgrad för payback inom 3, 5, 10 och 15 år ... 26

4.5 Metodologiska överväganden ... 27

4.5.1 Validitet och reliabilitet ... 27

4.5.2 Etiska överväganden ... 28

4.5.3 Övriga överväganden ... 28

5 RESULTAT ... 29

5.1 Datainsamling ... 29

5.1.1 Resultat från intervjuer ... 29

5.1.2 Dokumentstudie – Summering av studier ... 30

5.1.3 Dokumentstudie – Motivering av koldioxidavtryck för tillverkning... 32

5.2 Reparation eller ny asynkronmotor ... 33

5.2.1 Miljömässig paybacktid – 7,5 kW – IE2 vs IE3 ... 33

5.2.2 Miljömässig paybacktid - 15 kW – IE2 vs IE3 vs IE4 ... 35

5.2.3 Miljömässig paybacktid - 75 kW – IE2 vs IE3 vs IE4 ... 37

5.2.4 Miljömässig paybacktid - 160 kW – IE2 vs IE3 vs IE4 ... 39

6 DISKUSSION ... 41

6.1 Värdering av intervjuer ... 41

6.2 Värdering av dokumentstudie ... 42

6.3 Värdering av beräkningsresultat i avsnitt 5.2.1 – 5.2.4 ... 42

6.4 Övriga tankar och värderingar ... 43

6.5 Förslag på fortsatt arbete ... 43

7 SLUTSATSER ... 44

7.1 Alternativ 1 - Utbyte av defekt men reparerbar elmotor med något lägre verkningsgrad mot en nytillverkad ... 44

7.2 Alternativ 2 - Utbyte av defekt men reparerbar elmotor av samma verkningsgrad mot en nytillverkad ... 45

7.3 Övriga aspekter att ta hänsyn till ... 45

SUMMERING AV VIKTIGA BEGREPP

Nedan förklaras viktiga begrepp som används löpande i texten.

IEC-standarder

IEC, den internationella elektrotekniska kommissionen, har i över 100 år arbetat för att ta fram kravstandarder för elektriska komponenter. Två standarder som är väsentliga för denna utredning förklaras kortfattat nedan:

IEC 60034-30-1:2014

Krav på verkningsgrad hos nya elmotorer. Standarden etablerades 2008 och har successivt ställt högre krav på verkningsgraden för nya motorer som äntrar marknaden. Befintliga motorer på

marknaden får därmed både nyttjas och repareras även om de inte lever upp till de allt strängare kraven. Dessa krav delar in motorer i ett antal effektivitetsklasser, IE1, IE2, IE3 och IE4. IEC 60034-2-1

Standard för hur en motors verkningsgrad kan beräknas genom tester. För standardiserade asynkronmotorer beräknas verkningsgraden genom att summera olika typer av förluster, och det kan därmed klassas som en indirekt metod. IEC60034-2-1 nyttjas i dagsläget främst i Europa. Motsvarande standard i USA, IEEE 112, bygger på samma metodik.

Energimix / Elektricitetsmix

Elektricitet utgör en av energiproduktionens tre huvudkomponenter tillsammans med uppvärmning och transporter. Fördelningen av elektricitetsmix och energimix är inte densamma, och globalt sett är andelen förnybara källor högre sett till enbart produktion av elektricitet. Vid drift av elmotorer krävs elektricitet. Hur denna elektricitet produceras påverkar i sin tur vilket koldioxidavtryck driften medför.

Koldioxidavtryck, Koldioxidekvivalenter (CO2e), Global Warming Potential (GWP)

Genom att sätta alla växthusgaser i relation till klimatpåverkan av koldioxidutsläpp under en viss tidsperiod kan dessa omräknas till vad som vanligen går under definitionen

koldioxidekvivalenter (CO2e), koldioxidavtryck eller Global Warming Potential (GWP).

Koldioxidintensitet

Beskriver antalet gram koldioxidekvivalenter (CO2e) per förbrukad kilowattimme (kWh). Utsläppsbesparing

När drift av två motorer med olika verkningsgrad jämförs krävs två olika ineffekter för att erhålla samma uteffekt. Skillnaden i koldioxidutsläpp per dag i drift kan sedan erhållas genom att jämföra koldioxidavtryck per dag i drift för motorer med samma effekt och olika verkningsgrader. Skillnaden i koldioxidavtryck motsvarar den utsläppsbesparing en motor med förbättrad verkningsgrad medför.

Klimatkompensering (Paybacktid)

Tid för klimatkompensering är den tid det tar innan koldioxidavtrycket som uppstår vid tillverkning av en ny elmotor vägs upp av de utsläppsbesparingar den potentiellt förbättrade verkningsgraden medför. Ett synonymt begrepp som används i denna rapport är paybacktid.

BILAGOR

A: Intervjusvar – Peter Mokricki – ABB B: Intervjusvar – Thomas Preiholt – Siemens C: Intervjuguide

D: Materialfördelningar

E: Exempel på tilldelningsmetoder

F: Tekniska specifikationer – utdrag ur produktkatalog ABB

G: Environmental Product Declaration - M3BP 315 - 200 kW - ABB H: Environmental Product Declaration - M3JP 180 - 22 kW - ABB

I: Environmental Product Declaration - FLSES 355 LA - 250 kW – Leroy Somer J: Environmental Impact - EUP Lot 11 Motors Final Report February 2008

1 Introduktion

I detta kapitel ges en kort inledning till examensarbetets utmaningar och problemställning. Vidare beskrivs samarbetsföretaget Rörick Elektriska Verkstad kortfattat.

Under de senaste 35 åren har en förändring skett inom branschen med service och reparationer av elektriska motorer, generatorer och transformatorer [a]. Från ett fokus på den elektriska delen av verksamheten med mängder av omlindningar utförs i stället allt fler kvalificerade mekaniska arbeten och reparationer [a]. Antalet aktörer i branschen minskar successivt, och en möjlig förklaring är ett avtagande intresse från yngre släktingar att ta över mindre familjeföretag. Detta har under de senaste 10–15 åren lett till sammanslagningar av flera mindre verkstäder, vilket gör att ett fåtal företag numera dominerar merparten av marknaden [a]. Konkurrensen medför att verkstäder antingen specialiserar sig inom ett visst produkt- eller teknikområde eller breddar utbudet till att serva hela drivkedjan [a]. Mindre verkstäder som håller kvar omlindningar som huvudsysselsättning går i graven, och det blir allt viktigare med förebyggande underhåll och statuskontroller [a].

Fortfarande utförs en del reparationer och omlindningar1_{, och en orsak till detta kan vara att} reservmotorer hos kund allt oftare betraktas som dött kapital [a]. När fler beslut i företag inom processindustrin nu tas av ekonomer snarare än tekniker uppstår en kamp där leveranstid kan avgöra vilket beslut som tas. Detta ställer nya krav på verkstäder, och utvecklingen har gått från en jämn beläggning till att i princip alla jobb som kommer in behöver prioriteras och färdigställas så fort det går [a].

Ett uttryck som används av samarbetsföretaget för att beskriva konkurrenssituationen lyder enligt följande:

- ”De värsta konkurrenterna är inte andra verkstäder, det är nyförsäljning” [a]

Nya energidirektiv och effektivare motorer har lett till att nyköp i stället för reparation i många fall kan motiveras ur en ekonomisk synpunkt. Detta examensarbete inriktar sig på den miljömässiga aspekten av reparationer och nyköp av standardiserade induktansmotorer. Den ständiga jakten på effektivisering i samhället har visserligen lett till en ocean av förbättringar, men medför också att samhället som helhet nu lever långt över vår planets kapacitet. I ett pressmeddelande från 29 juli 2019 meddelade Världsnaturfonden WWF att mänskligheten gjort av med årets förnybara resurser. Siffror visade då att Sverige som helhet förbrukar förnybara resurser som om det funnits fyra planeter i stället för en [1].

1.1 Företag – Rörick Elektriska Verkstad AB

Uppdragsgivaren gick vid start av denna utredning under namnet Assemblin Elverkstäder, som i sin tur har sitt ursprung i det traditionella företaget Närkes Elektriska, NEA. Assemblin Elverkstäder har under utredningens gång förvärvats av Rörick Elektriska Verkstad, tillhörande koncernen Momentum Group. Fortsatt ämnar de tre elektromekaniska verkstäderna i Örebro,

Gävle och Göteborg drivas som självständiga enheter och erbjuda service och nyförsäljning av bland annat elektriska motorer [2]. Stora kunder är verksamma inom process- och tillverknings-industrin [a].

1.2 Problemställning

I takt med att allt fler industrier upphör med underhåll av mindre motorer har intresset för denna typ av utredning växt [a]. För Rörick Elverkstad utgör reparationer en betydande del av omsättningen, varvid det är intressant att få en överblick om denna trend av ”slit och släng” är hållbar ur ett miljömässigt perspektiv [a]. Ur ett större perspektiv är denna fråga aktuell då mål om koldioxidminskning på en internationell nivå har satts, bland annat genom Parisavtalet 2015 [3,4]. Resultatet av detta arbete belyser vilka områden som är mest kritiska att lägga fokus på för att uppnå dessa mål. Vid utredningens slut ska den miljömässiga konsekvensen av att köpa en ny elmotor i stället för att underhålla en befintlig presenteras.

1.3 Disposition

Fortsättningen av rapporten inleds med en förklaring av bakgrunden till problemet, vilket mynnar ut i en frågeställning med två olika inriktningar. Vidare presenteras ramverket bestående av relevant teori om asynkronmotorer, elektricitetsmix, litteratursökningar, intervjuer och dokumentstudier som kan användas för att hantera den data som samlas in. Detta följs upp av metodkapitlet, där genomförandet av rapporten förklaras och värderas. Bearbetade data presenteras sedan i resultatkapitlet och diskuteras samt värderas i nästföljande kapitel, diskussion. Avslutningsvis dras ett antal slutsatser som besvarar frågeställningen.

Kommande kapitel, 2 Bakgrund till miljöperspektivet hos en asynkronmotor, utgår från innehållet i 1.2 Problemställning och beskriver dessa mer ingående.

2 Bakgrund till miljöperspektivet hos en asynkronmotor

Kapitlet fördjupar den problemformuleringen som tas upp i avsnitt 1.2. Problemställningen mynnar sedan ut i ett syfte, en frågeställning och en avgränsning av det arbete som genomförs. Avslutningsvis ges en förklaring till hur företaget behandlat problemet tidigare, samt hur en annan studie hanterat ett liknande problem.

Asynkronmotorer används allt som oftast som en huvudkomponent i ett större system. I många fall, vilket bekräftas av befintliga studier [5,6] samt intervjuer [Bilaga A], finns det energi-besparingar i systemet som vida överskrider den potentiella förbättringen av själva motorns verkningsgrad. I Figur 1 visualiseras ett traditionellt pumpsystem. Numera används bland annat frekvensomriktare för att bli kvitt reglage, men fortsatt ligger ett stort fokus på just motorns verkningsgrad, och det är motorn som ligger i fokus i denna utredning.

Figur 1. Traditionellt pumpsystem. Författarens bild, verkningsgrader (E) och inspiration från Lot11 Motors [6].

IEC, den internationella elektrotekniska kommissionen, har i över 100 år arbetat för att ta fram kravstandarder för elektriska komponenter [7]. Bland dessa standarder återfinns krav på verkningsgrad hos nya elmotorer. Denna standard etablerades 2008, och har successivt ställt högre krav på verkningsgraden för nya motorer som äntrar marknaden [8]. Befintliga motorer på marknaden får därmed både nyttjas och repareras även om de inte lever upp till de allt strängare kraven. Dessa krav delar in motorer i ett antal effektivitetsklasser, IE1, IE2, IE3 och IE4, vilket förklaras mer ingående i avsnitt 3.1.3.

Enligt en marknadsundersökning från CEMEP [9], den europeiska kommittén för tillverkare av elmotorer, har utvecklingen sedan drygt 15 år tillbaka sett ut enligt Figur 2 nedan, där även en prognos för fördelningen år 2020 presenteras.

Figur 2. Historisk utveckling av lågspänningsmotorer 0,75–375 kW fördelat på IE-klasser [9].

Denna fördelning visar på en tydlig förändring på fördelningen av motorer sett till effektivitetsklasser i samband med att nya krav införs. Under tidigt 90-tal underhölls och reparerades motorer ner till 4–4,5 kW, men numera är det inom industrin ovanligt att motorer under 100 kW lindas om [Bilaga A]. En potentiell trend kan alltså vara att industrin alltmer går mot ett ”slit-och-släng”-tankesätt när det kommer till elmotorer [a]. Möjliga anledningar till detta tas upp i kommande avsnitt, 2.1.

2.1 Beslut baseras på europeiskt genomsnitt – Ekonomisk aspekt i fokus Inom industrisektorn i EU står elmotorer för ungefär 70% av den totala energikonsumtionen [10], och motorer i effektspannet 0,75–375 kW står i sin tur för ungefär 68% av den denna energiåtgång [5]. Energiåtgången under drift står dessutom i regel för över 95% av de totala kostnaderna under en motors livstid [5]. Vidare har teknikutvecklingen för nya elmotorer drivits på genom en kombination av marknads- och myndighetsinitiativ. Dessa direktiv har sedan millennieskiftet ställt alltjämt hårdare krav på verkningsgraden hos elmotorer som äntrar marknaden, och till följd har en mängd större industrikoncerner fattat principbeslut gällande befintliga elmotorer. Allt fler elmotorer, både med och utan mindre defekter, skrotas och ersätts med nytillverkade motsvarigheter [a]. Dessa beslut kan ur ett ekonomiskt perspektiv motiveras av skillnaden i verkningsgrad, då detta får en stor inverkan på kostnaden för elförbrukning. Utredningar har gjorts inom detta ämne tidigare [a]. Fokus har då legat på den ekonomiska aspekten av olika scenarier. Det har konstaterats att det i majoriteten fall är ekonomiskt fördelaktigt att upp till en motoreffekt på ungefär 45 kW köpa nytt i stället för att reparera [a].

0% 20% 40% 60% 80% 100% 2004 2008 2012 2016 2020 Fö rde lni ng År

Fördelning av lågspänningsmotorer efter IE-klasser i Europa

IE4 IE3 IE2 IE1 IE0

Detta anses till stor del bero på att inköps- och underhållskostnaderna är små i förhållande till kostnaden för elförbrukning sett över en längre period.

Ur ett strikt miljömässigt samt cirkulärekonomiskt perspektiv finns en generell uppfattning hos elverkstäder att det är bättre för miljön att reparera motorer i relativt närområde till där de används [a]. En reparation skulle i ett sådant fall innebära att en ny motor inte behöver tillverkas, levereras och att den defekta men reparerbara motorn kan återgå till drift i stället för att skrotas. Studier [3,8–11] visar att elförbrukning under drift är drivande för koldioxidutsläpp, vilket implicerar att en förbättring av verkningsgrad kan väga högt. Dessa befintliga studier utgår emellertid från en europeisk elektricitetsmix, varvid denna utredning jämför situationer baserade på svensk, polsk och genomsnittlig europeisk elektricitetsmix. Den polska elektricitetsmixen har tagits med då den är en av de mest koldioxidintensiva2 _{i Europa, till} skillnad från Sverige som i stället ligger i framkant vad gäller användning av förnybar energi. Utredningen presenterar ny kunskap och leder således till ökad förståelse för den miljömässiga aspekten av underhåll respektive nyköp av motorer, där utredningen ämnar tillföra fakta till en diskussion som i dagsläget mestadels består av spekulationer.

2.1.1 Syfte

Motiveringen för reparation alternativt nyköp av elmotor skall baseras på en jämförelse av det beräknade koldioxidavtrycket för tillverkning och drift av en ny motor i förhållande till reparation och drift av en befintlig reparerbar motsvarighet. Resultatet av denna utredning ämnar användas som en utgångspunkt för vidare forskning inom området, och även som ett hjälpmedel i den nuvarande verksamheten. Att med hjälp av denna rapport kunna ge intressenter försvarbara råd om frågor som berör miljöaspekten av en reparation kontra nyköp värderas högt av Rörick då allt fler företag ställer högre krav på hållbarheten i den egna verksamheten.

2 _{En term som vanligen används för att beskriva antalet gram CO2e per kWh. I avsnitt 3.3.2 redogörs för}

2.1.2 Frågeställning

Rapporten består av en utredning för den miljömässiga konsekvensen av utbyten respektive reparation av standardiserade asynkronmotorer, uttryckt i koldioxidavtryck. Frågan som ska avhandlas lyder:

- Ur ett strikt miljömässigt samt cirkulärekonomiskt perspektiv, när är det motiverat att

ersätta en befintlig reparerbar motor mot en nytillverkad?

För att besvara ovanstående fråga kommer koldioxidavtrycket beräknas utifrån ett antal parametrar och inputs som presenteras i nästkommande avsnitt. Svaret på denna frågeställning kan delas upp i två alternativ:

1. Utbyte av defekt men reparerbar elmotor med något lägre verkningsgrad mot en nytillverkad

2. Utbyte av defekt men reparerbar elmotor av samma verkningsgrad mot en nytillverkad

Denna uppdelning har betydelse för kommande beräkningar av koldioxidavtryck. För alternativ 1 sker en utsläppsbesparing under drift, då den nya motorn kan utföra samma arbete som den gamla motorn, men med en lägre effektförbrukning. För alternativ 2 sker ingen utsläpps-besparing under drift, då verkningsgraden på den nya och gamla motorn är likvärdig. Båda alternativen av utbyten är vanligt förekommande [a].

2.1.3 Avgränsningar

Beräkningar behandlar koldioxidavtrycket för olika alternativ. Övriga miljömässiga aspekter såsom resursförbrukning, försurning och återvinningsmöjligheter för skrotade motorer har ej utretts. Detta beror dels på att en utredning gällande koldioxidutsläppen varit av intresse för samarbetsföretaget, dels på att tillförlitliga data om dessa aspekter ej framkommit under utredningens gång. Utredningen tar hänsyn till parametrar och inputs i Tabell 1 nedan. I samråd med företaget valdes fyra fyrpoliga standardmotorer inom intervallet 7,5 kW – 160 kW. I Europa är fyrpoliga motorer i särklass det vanligaste poltalet för bruk inom processindustrin med en marknadsandel på mellan 50–70% [6]. Koldioxidavtrycket vid tillverkning av en ny elmotor baseras på ett antal befintliga livscykelanalyser från företag och organisationer och redogörs för i detalj i avsnitt 4.1.2 samt 5.1.2. För att se hur valet av elektricitetsmix påverkar resultatet genomförs beräkningar med en genomsnittlig svensk, polsk och europeisk mix. Den polska elektricitetsmixen har inkluderats då den till stor del produceras med hjälp av sten- och brunkol till skillnad från i Sverige där vatten- och kärnkraft dominerar, se avsnitt 3.2.2. Tabell 1. Ingående parametrar och inputs för att beräkna koldioxidavtrycket i frågeställningens två alternativ.

Parametrar

Koldioxidavtryck vid tillverkning av ny elmotor [Dokumentstudie, genomsnitt] Elektricitetsmix där elmotorn konsumerar el [Sverige, Polen, EU28]

Inputs

Drifttid [75% last, 24 timmar om dygnet, 15 år livstid]

Storlek på fyrpolig elmotor [7,5 kW – 15 kW – 75 kW – 160 kW] Plats för nyttjande [Sverige, Polen, EU28]

Mindre reparation / underhåll

Verkningsgrad för både den befintliga och nya motorn [Produktkatalog ABB]

Tid för klimatkompensering är den tid det tar innan koldioxidavtrycket som uppstår vid tillverkning av en ny elmotor vägs upp av de utsläppsbesparingar den potentiellt förbättrade verkningsgraden medför. Ett synonymt begrepp som används i denna rapport är paybacktid. Denna utredning utgår från att verkningsgrad bibehålls vid korrekt utförd reparation, vilket kan styrkas av befintliga utredningar av organisationen EASA, se avsnitt 3.1.5. Vidare används en dygnet-runt-drift på 75% last, vilket är vanligt förekommande inom processindustrin. Verkningsgrader har hämtats från en av ABB:s produktkataloger för standardmotorer.

2.2 Företagskontext

Företaget har tidigare, i de fall det kommit på tal, utgått från att det är bättre för miljön att reparera en elmotor i stället för att skrota och införskaffa en helt ny [a]. Den ekonomiska aspekten har historiskt sett varit i fokus, men då intresset för miljön ökar för samtliga parter finns det nu ett behov av att grunda de tidigare antaganden med en bakomliggande utredning. I takt med att kunder eftersträvar tydligare information kopplat till miljöfrågor ställer detta nya krav på elverkstäder såsom Rörick Elektriska Elverkstäder [a].

2.3 Generell industriell kontext

Ett liknande problem har adresserats i ett samarbete mellan Siemens och Danmarks Tekniska Universitet, där en livscykelanalys genomfördes på en fyrpolig 110 kW asynkronmotor i tre olika utföranden. Författarna Johannes Auer och Anna Meincke ämnade att utreda hur stora miljömässiga fördelar en uppgradering av elmotorer innebär, där hänsyn tas till samtliga steg i motorns livscykel och inte enbart användningsfasen. Studien utfördes i enlighet med ISO 14040/44, och genom användandet av databasen GaBi kunde utsläppen för elmotorns olika stadier presenteras i form av personekvivalenter. Resultaten visade bland annat att det vid uppgradering av en fyrpolig 110 kW asynkronmotor tog mindre än en månad innan den miljömässiga konsekvensen av uppgraderingen vägdes upp av den högre verkningsgraden [11]. Vidare konstaterades det att den miljömässiga belastningen var som allra störst i användningsfasen, och att en förändrad elektricitetsmix kan påverka resultatet av denna typ av studie i hög grad [11].

I nästkommande kapitel, 3 Vetenskapligt ramverk, presenteras relevanta delar ur befintlig teori som ligger till grund för genomförandet av utredningen.

3 Vetenskapligt ramverk för miljöperspektiv av asynkronmotor

Övergripande ämnena som adresseras i det vetenskapliga ramverket inkluderar asynkrona elmotorer, energi- och elektricitetsmix, intervjuer, dokumentstudie, kvantifiering och komparation.

Asynkrona elmotorer och elektricitetsmix är två viktiga komponenter i denna utredning. För elmotorer presenteras teori om komponenter, olika metoder för att beräkna verkningsgrad, förklaring av IE-klasser, standardmotorer i ABB:s produktkatalog samt återvinning och reparation av standardiserade asynkronmotorer. För elektricitetsmix ges först en förklaring till vad skillnaden är mellan detta begrepp och energimix. Vidare förklaras innebörden av koldioxidekvivalenter, följt av att koldioxidintensiteten för drift i Sverige, Polen och EU28 presenteras. Efter att dessa två kritiska komponenter tagits upp i avsnitt 3.1 och avsnitt 3.2, återges teori om intervjuer, dokumentstudier, kvantifiering och komparation i avsnitt 3.3 – 3.6. 3.1 Asynkron elmotor

En asynkronmotor består av två huvudkomponenter – en statisk del, statorn, och en roterande del, rotorn. När motorn ansluts till trefas växelspänning magnetiseras statorn. Detta skapar i sin tur ett magnetiskt fält som får rotorn, och den tillhörande drivaxeln, att rotera [12]. Statorn består av ett plåtpaket med invändiga spår där koppartråd ligger lindad, se Figur 3. Stator-lindningens utformning påverkar vilket poltal och varvtal motorn erhåller [13]. De vanligaste poltalen med tillhörande varvtal kan beräknas givet nätets frekvens enligt ekvation nedan:

𝑛𝑛

1

=

120 𝑥𝑥 𝑓𝑓_𝑝𝑝

(1)

där n1 är varvtal (rpm), f är frekvens (Hz) och p är poltalet. Detta är det synkrona varvtalet, det vill säga varvtalet som magnetfältet roterar synkront med. Rotorn i en asynkron elmotor kommer aldrig att nå upp till det synkrona varvtalet, då magnetfältets inverkan på rotorn avtar i takt med att de synkrona och asynkrona varvtalen närmar sig varandra. Detta fenomen kallas eftersläpning. Genom användningen av frekvensomriktare kan varvtalet varieras och anpassas [14].

I Figur 4 nedan visas materialfördelning för en 110 kW asynkronmotor. Studien från vilken denna data har hämtats beskrivs kort i ett tidigare avsnitt, 2.3 Generell industriell kontext. Studien visar även på att mängden koppar är avgörande för vilken verkningsgrad som kan uppnås, men att skillnaderna är förhållandevis små [11]. Övriga studier som identifierats [6,15– 17] visar på liknande materialfördelningar, och även att andelen koppar och elektroplåt procentuellt sätt ökar i mindre motorer och vice versa.

Ur Figur 4, och data som återges i Bilaga D, kan det konstateras att elektroplåt, gjutjärn och koppar utgör en betydande del av det totala materialet i en typisk asynkronmotor.

3.1.1 Olika metoder för att beräkna verkningsgrad

Vilken verkningsgrad en motor anses erhålla vid en viss last skiljer sig åt beroende på metodval [6]. Vilken information som söks, krav på noggrannhet, motorstorlek och vilka testverktyg som finns att tillgå spelar stor roll i vilken metod som är lämplig [6]. IEC, den internationella elektrotekniska kommissionen, har sedan 1996 tillhandahållit och uppdaterat en standard för hur verkningsgraden kan beräknas genom tester. Denna standard går under namnet IEC 60034-2-1 [18]. För standardiserade asynkronmotorer beräknas verkningsgraden genom att summera olika typer av förluster, och kan därmed klassas som en indirekt metod. IEC60034-2-1 nyttjas i dagsläget främst i Europa, och motsvarande standard i USA, IEEE 112, bygger på samma metodik [19,20]. Elektroplåt 40,0% Gjutjärn 36,4% Koppar 10,2% Övrigt stål 8,6% Aluminium 2,7% Impregneringslack 0,8% Övrigt; 1,3%

MATERIALFÖRDELNING SIEMENS IE4 110 KW

3.1.2 Förklaring av IE-klasser och historiskt perspektiv

I EU sattes de första minimikraven på verkningsgrad hos nya motorer år 2009, och 10 år senare uppdaterades kraven för att täcka in allt fler motorer. Fyra internationella effektivitetsklasser beskrivs i IEC 60034-30-1:2014. En förklaring till de olika klasserna beskrivs i standarden enligt följande [21]:

IE1 = Standard verkningsgrad IE2 = Hög verkningsgrad IE3 = Premium verkningsgrad IE4 = Super-premium verkningsgrad

I takt med ökad miljömedvetenhet ställs allt högre krav på förlustminimeringar vid drift av elmotorer. Dessa riktlinjer förenklas till ett antal effektivitetsklasser som listats ovan, där en lägre gräns för en ny elmotors verkningsgrad varierar beroende på motorns effekt och antal poler. I Tabell 2 nedan presenteras ett antal exempel på minimikrav publicerade i The Official

Journal of The European Union [22]. Kraven delas här upp i effektivitetsklasserna, IE2, IE3

och IE4. Ju högre klass och effekt, desto hårdare krav ställs på nytillverkade motorers verkningsgrad.

Tabell 2. Exempel på minimikrav för olika effekter och IE-klasser, fyrpoliga motorer.

Motoreffekt [kW] IE2 [%] IE3 [%] IE4 [%]

7,5 88,7 90,4 92,6

15 90,6 92,1 93,9

75 94,0 95,0 96,0

160 94,9 95,8 96,6

200 – 1000 95,0 96,0 96,7

Minimikravet IE3 börjar gälla för motorstorlekar inom intervallet 0,75–1000 kW från och med den 1 juli 2021. Ännu hårdare krav gäller från och med 1 juli 2023, då IE4-verkningsgrad ska gälla som minimum för alla nytillverkade motorer i storlek 75–200 kW [21].

3.1.3 Tillverkare av lågspända asynkronmotorer

I Figur 5 nedan visas de största motortillverkarna i världen fördelat på respektive tillverkares marknadsandel. Sett till Europa är Siemens, ABB, Wolong, WEG och Nidec (Leroy Somer) de största tillverkarna [23].

Figur 5. Globala marknadsandelar år 2019, fördelat på tillverkare [23].

Gemensamt för de större tillverkarna är att de tillhandahåller standardkataloger ämnade för användning inom processindustrier. För ABB innehåller denna standardkatalog motorer som sträcker sig från 63 – 450 i ramstorlek, 0,12 – 1000 kW i effekt, samt tre olika effektivitets-klasser; IE2, IE3 och IE4 [20]. Ramstorlek anges av de inledande tre siffrorna i kolumnen

Motortyp, se Tabell 3 nedan. Utöver att denna ramstorlek direkt kan relateras till avståndet

mellan axel och infästning i millimeter, kopplas den även till ett antal andra motordimensioner enligt en IEC-standard. Denna standard används internationellt och möjliggör byten av motorer på ett smidigt sätt. De fyra inledande tecknen i modell-namnet, 3GBP för samtliga listade motorer nedan, talar om att det är en sluten, fläktkyld och kortsluten motor med gjutjärnsram [20].

Tabell 3. Utdrag av standardmotorer från ABB:s produktkatalog [Bilaga F].

Effekt Klass Motortyp Modell _{75% last} V. grad Vikt

7,5 kW M3BP IE2 132SMC 4 3GBP132323-••B 90,10% 73 kg

7,5 kW M3BP IE3 132SMG 4 3GBP132270-••K 90,80% 81 kg

15 kW M3BP IE2 160MLB 4 3GBP162420-••G 92,30% 165 kg

15 kW M3BP IE3 160MLB 4 3GBP162420-••K 92,40% 187 kg

15 kW M3BP IE4 160MLB 4 3GBP162420-••M 94,10% 175 kg

Verkningsgraden för motorer i ABB:s produktkatalog har beräknats i enlighet med IEC 60034-2-1 [20], vilket tas upp i tidigare avsnitt, 3.1.2.

Övriga 44% ABB 15% Siemens 8% WEG 7% Wolong 7% Nidec (Leroy) 5% Regal Beloit 4% TECO 3% Toshiba 3% Hitachi 2% Hyosung 2%

3.1.4 Återvinning av standardiserade asynkronmotorer

Motortillverkare har tydliga riktlinjer för vad som bör göras i återvinningsväg med motorer. Mindre leverantörer marknadsför på vederbörandes hemsidor att de har möjlighet att ta emot elmotorer utan kostnad i utbyte mot att de ansvarar för återvinningen av dessa [24,25]. Stora tillverkare, bland annat ABB och WEG, har tagit detta ett steg längre. Dessa företag erbjuder ett prisavdrag på nya elmotorer ur deras sortiment när kunder lämnar in sina befintliga motorer som ej uppnår de nya verkningsgradskriterierna. Gemensamt för båda företagen är att de dessutom garanterar att motorns komponenter återvinns i stället för att motorn återanvänds på annat håll [26,27]. Garantin om att motorerna ej skall återanvändas motiveras av risken att den gamla motorn då återanvänds i ett land med sämre elektricitetsmix, vilket innebär en ökad miljöbelastning än situationen innebar från början [27].

Gällande återvinningsprocessen är det viktigt att en demontering av de olika komponenterna genomförs. Kritiska komponenter för återvinning inkluderar elektroplåt och kopparlindning, den förstnämnda för dess stora andel av totalvikten och den senare för den energikrävande framställningsprocessen [11].

3.1.5 Reparation av asynkrona elmotorer

I en studie [28] från EASA (Electrical Apparatus Service Association) och AEMT (Association of Electrical and Mechanical Trades) i samarbete med Nottingham University mättes verkningsgraden före och efter reparation av elmotorer. Totalt 22 motorer inom intervallet 7,5– 150 kW testades för att sedan demonteras, omlindas, monteras och testas ytterligare en gång. Rapporten visar att verkningsgraden hos en asynkronmotor kan bibehållas och i vissa fall även förbättras vid reparation. Med hjälp av tydliga instruktioner och förklaringar för hur olika typer av reparationer bör genomföras kan denna studie utnyttjas för att säkerställa att reparationer går rätt till även i framtiden. Reparationsprocessen kan delas upp i ett antal delmoment [28]:

1. Preliminär inspektion 2. Demontering

3. Dokumentering och avlägsnande av den befintliga kopparlindningen 4. Omlindning

5. Övriga reparationer, t. ex. byte av kullager 6. Montering

En uppföljningsstudie av EASA publicerades 2019, denna gång med 10 nya IE3-motorer inom intervallet 30–75 kW. Studien visar likvärdiga resultat som sin föregångare, och återigen kunde det konstateras att en korrekt genomförd reparation ej försämrar motorns verkningsgrad [29].

3.2 Energimix och elektricitetsmix

Energiproduktion runt om i världen gör sig skyldig till över 75% av växthusgaser som släpps ut årligen [30]. Endast 15,7% av den totala energin härledas till fossilfria källor år 2019 [31]. Elektricitet utgör dock endast en av energiproduktionens tre huvudkomponenter tillsammans med uppvärmning och transporter. Fördelningen av elektricitetsmix och energimix behöver inte nödvändigtvis se likadan ut, och globalt sett är andelen förnybara källor högre sett till enbart produktion av elektricitet [32]. Nedan presenteras fördelningen av elektricitetsmix ur ett globalt perspektiv, se Figur 6. Ungefär två tredjedelar av den globala elektricitetsproduktionen har sitt ursprung ur fossila bränslen. Elektricitetsmixen för Sverige respektive Polen tas upp i ett kommande avsnitt, 3.2.2.

Figur 6. Fördelning av elektricitetsmix ur ett globalt perspektiv [31,32]. 3.2.1 Koldioxidekvivalenter

Global Warming Potential, GWP, möjliggör en jämförelse för uppvärmningspotentialen av ett antal växthusgaser [33]. Genom att sätta alla växthusgaser i relation till klimatpåverkan av koldioxidutsläpp under en viss tidsperiod kan dessa omräknas till vad som vanligen går under definitionen koldioxidekvivalenter [34], se Figur 7. Uppvärmningspotentialen av en gas varierar beroende på hur pass effektivt den kan bidra till uppvärmning i atmosfären, och hur lång tid det tar innan den bryts ner [35]. Då nedbrytningstiden varierar kommer koldioxidekvivalenten för respektive gas att variera beroende på vilken tidshorisont som används vid omvandlingen. En tidshorisont på 100 år är vanligt förekommande, och en i raden av olika tilldelningsmetoder som använder GWP100 är CML 2001 [36,37].

Figur 7. Fördelning växthusgaser baserat på GWP100 [38,39].

Koldioxid 75% Metan 17% Dikväveoxid 6% Övrigt 2%

Bidrag till uppvärmning

Olja 3,1%

Kol

36,7% 23,5%Gas Kärnkraft10,4% Vattenkraft15,8% Vindkraft; 5,3%

Solenergi; 2,7% Övriga förnybara källor; 2,5%…

3.2.2 Elektricitetsmix och koldioxidekvivalent i GaBi

I databasen GaBi3 _{medför 1 kWh 36 gram respektive 977 gram koldioxidekvivalenter beroende} på om elen producerats i Sverige eller Polen (i enlighet med CML 2001 – Impact Assessment Method). Koldioxidekvivalenten för konsumtion av 1 kWh svensk el baserat på fyra olika tilldelningsmetoder återges i Bilaga E, och visar inga större skillnader. Fördelningen av elektricitetsmix skiljer sig åt mellan Sverige och Polen och en översiktlig fördelning av energikällor kan ses i nedanstående två cirkeldiagram, Figur 8 och Figur 9:

Medan Sveriges elektricitetmix utgörs av 80% vatten- och kärnkraft, kan det noteras att den polska mixen i stället utgörs av 79% brun- och stenkol. Detta får stora effekter för antalet gram CO2e per kWh vid drift i respektive land, se Figur 10 och Figur 11 nedan.

En term som vanligen används för att beskriva antalet gram CO2e per kWh går under definitionen koldioxidintensitet. En genomsnittlig elektricitetsmix i Europa ger upphov till 397 gram CO2e per kWh [40]. Den svenska koldioxidintensiteten är alltså drygt 11 gånger lägre än det europeiska genomsnittet, medan den polska koldioxidintensiteten i stället är 2,5 gånger högre.

3 _{Världsledande programvara för livscykelanalyser. GaBi samarbetar med företag och offentliga organ för att}

erbjuda den största samlingen av primärdata som finns på marknaden [40].

Stenkol 48% Brunkol 31% Vindkraft 8% Naturgas 5% Biomassa 4% Övrigt 5% Elektricitetsmix Polen Kärnkraft 40% Vattenkraft 40% Vindkraft 10% Biomassa 6% Avfall 2% Övrigt 1% Elektricitetsmix Sverige

Figur 8. Elektricitetsmix i Sverige [40]. Figur 9. Elektricitetsmix i Polen [40].

Stenkol 533 g Brunkol 382 g Natursgas 25,4 g Kolgas 22 g Olja 10 g Övrigt 4,5 g 977 gram CO2e per kWh - Polen

Figur 10. Gram CO2e per kWh i Sverige [40]. Figur 11. Gram CO2e per kWh i Polen [40].

Avfall 13,6 g Vattenkraft 6 g Kolgas 3,5 g Biomassa2,7 g Kärnkraft 1,75 g Vindkraft 0,70 g Övrigt 7,50 g 36 gram CO2e per kWh - Sverige

3.3 Intervjuer

Intervjuer kan med fördel användas för att samla in information från en eller flera personer [41]. Inom forskning kan en intervju användas inom nästan vilka ämnen som helst [42] och liknas vid ett professionellt samtal där samtalets syfte och struktur är bestämt på förhand [41]. Svaren på somliga frågor behöver inte nödvändigtvis gå att hitta i tillgänglig litteratur, och då är dessa professionella samtal med erfarna inom området en möjlig informationskälla [42]. Ett antal fördelar och nackdelar med intervjuer som tas upp i boken Forskningsmetodik för ingenjörer

och andra problemlösare [41] redogörs för i Tabell 4 nedan:

Tabell 4. Fördelar och nackdelar med intervjuer [41 s 157/158].

Fördelar Nackdelar

Djup och detaljerad information Transkribering är tidskrävande Flexibilitet gör det möjligt att justera

intervjufrågor under genomförandet Intervjuaren kan påverka datainsamlingen och bidra till låg reliabilitet

Hög validitet Urval av fel personer kan ge missvisande resultat

3.3.1 Intervjutyper

Valet av strukturell nivå beror till stor del på vilka typer av svar som eftersträvas [42]. I forskningssammanhang hör bundna svar till en ovanlighet, då detta både påverkar och begränsar respondentens svar [42]. Tre generella indelningar av strukturell nivå är ostrukturerade, semistrukturerade och strukturerade intervjuer. Detta spann sträcker sig från en struktur som implicerar fria diskussioner om ett fåtal övergripande ämnen, till en struktur som i mångt och mycket liknar en muntlig variant av en traditionell enkät [41].

3.3.2 Intervjuguide

En intervjuguide kan ses som en överblick av vilka teman och intervjufrågor som önskas tas upp under varje enskilt samtal. Upprättandet av en sådan intervjuguide kan med fördel genomföras för att säkerställa att intervjuerna följer en röd tråd [41]. En intervjuguide bör skräddarsys för att passa forskarens syfte, och det finns inga krav på att frågorna skall upprättas i en tydlig ordningsföljd [43]. Forskaren bör dock ha en förståelse för att ordningen av frågorna i intervjuguiden kan komma att påverka respondenternas svar [41].

3.3.3 Förberedelse av intervjuer

En hel del val behöver has i åtanke redan innan själva genomförandet av intervjuer. Val av personer, god kunskap inom området och valet mellan inspelning och skriftliga anteckningar är tre delar som alla spelar in i resultatet av en intervju [42]. Det förstnämnda är avgörande för vilka svar som kan ges, och då sammanställningar av intervjumaterial kan vara mycket tidskrävande är det klokt att på förhand fundera över vilka personer som är lämpliga att intervjua [42]. När personer valts ut kan det vara passande att ta en initial kontakt där syftet, tid och plats för intervjun föreslås [43]. Ett tydliggörande av forskarens opartiskhet kan även poängteras för att öka chanserna till ärliga svar från respondenten [42].

Valet mellan inspelning eller anteckning kan vara avgörande för om respondenten upplever sig avslappnad eller ej under själva intervjun, och ett antal för- och nackdelar presenteras i Tabell 5 nedan.

Tabell 5. För- och nackdelar med inspelningar kontra anteckningar.

Inspelning Anteckning

Fördelar Nackdelar Fördelar Nackdelar

Möjliggör en exakt

transkribering [43] Tidskrävande att lyssna och transkribera inspelningar [43]

Mindre

tidskrävande Minnet bleknar snabbt. Behöver anteckna i direkt anknytning till intervju [42]

Möjlighet att lyssna till tonfall och ordval [43]

Kan medföra att respondenter uttalar sig försiktigt [42]

Kan upplevas distraherande [43] Kan fokusera på att

leda diskussionen i önskad riktning [43]

Kräver tillåtelse [41] Kan missa relevant

information [41]

Gällande platsen för intervjun finns vissa indikationer för att ansikte-mot-ansikte och digitala möten kan fungera lika bra, men det är även klokt att ha i åtanke att en direkt intervju potentiellt skulle kunna medföra mer utförliga svar [41].

3.3.4 Under intervjun

Om valet faller på ostrukturerade frågor ställs höga krav på medvetenhet hos intervjuaren. Då intervjuaren till stor grad leder intervjun fritt medför detta ett åtskiljande urval, medvetet eller ej [42]. De höga kraven innefattar således ett objektivt genomförande och en på förhand genomtänkt struktur som går i linje med syftet för intervjun [42]. Se avsnitt 3.3.2 intervjuguide för hur denna struktur kan upprättas.

3.3.5 Efter intervjun

När väl data är insamlad i form av kvalitativa intervjuer bör denna analyseras [43]. För att undvika missförstånd och för att låta respondenten bekräfta vilka uttalanden personen vill stå för kan en sammanställning skickas över för godkännande. Det kan dels vara så att forskaren som genomför intervjun har tolkat något felaktigt, dels händer det även att en respondent i efterhand vill stryka, ändra eller tydliggöra ett eller flera av sina uttalanden [42]. När samman-ställningen är godkänd är det dags att tolka datamaterialet [43]. Som nämnt i föregående avsnitt kan en del både medvetna och omedvetna tolkningar inträffa under själva intervjun. Även vid sammanställning gör forskaren ett aktivt val att utesluta delar som anses irrelevanta för sin forskningsfråga. Dessa bör också betraktas som en del av en forskares tolkningar [43].

3.4 Dokumentstudie

När det av något skäl inte är gångbart att samla in primärdata kan sekundärdata användas som komplement. Ett alternativ vid insamlandet av sekundärdata är genomförandet av dokument-studier [41]. Ett antal för- och nackdelar med dokumentdokument-studier summeras i Tabell 6 nedan: Tabell 6. För- och nackdelar med dokumentstudier [44,45].

Fördelar Nackdelar

Kostnadseffektiv datainsamling Höga krav på källkritik

Hållbara och lättillgängliga data Kan vara svårt att fastställa källan Källan påverkas inte av forskaren

Ett antal olika typer av textbaserade dokument tas upp i Forskningsmetodik för ingenjörer och

andra problemlösare [41], och kan alla på ett eller annat sätt utgöra potentiella datakällor för

dokumentstudier. Dessa summeras och förklaras i Tabell 7 nedan: Tabell 7. Potentiella datakällor för dokumentstudier [41 s 171].

Typ av dokument _Inkluderar

Officiella dokument och statistik från statliga

myndigheter Riksdagsprotokoll, protokoll från kommuner, _{offentlig statistik från statistiska centralbyrån} Dokument och statistik från företag

Årsberättelser, organisationsscheman, reklammaterial, interna nyhetsbrev, skriftliga rapporter, dagordningar och mötesprotokoll

Massmediala dokument/nyheter _{Tidningsklipp, tidskrifter, filmer}

Arkivmaterial _{Datafiler, registerdata}

Virtuella dokument Webbsajter, diskussionsgrupper, bloggar,

e-post

I många fall återfinns numera källor för dokumentstudier på internet, och detta har lett till att än högre krav ställs på ett källkritiskt bedömande [41]. Hansson [46] och Thurén [47] tar upp ett antal kriterier som kan användas för att kontrollera användbarheten hos potentiella datakällor. Dessa kriterier inkluderar äkthet, tidsavstånd, oberoende, tendens och kompetens.

3.5 Kvantifiering

Kvantifiering innebär att data presenteras i form av tal, siffror eller termer som motsvarar siffror [42]. Ett exempel som tas upp i boken Vetenskaplig metod, Rolf Ejvegård, är skildringen mellan att person A är snabb, och att person A är dubbelt så snabb som person B [42]. Det förstnämnda fallet är ingen kvantifiering, då enbart snabbhet är subjektivt. I det andra fallet kan det däremot konstateras att person A är 100% snabbare än person B. När helst det är möjligt bör data kvantifieras, då stora mängder hårddata kan visualiseras på en liten yta med hjälp av tabeller och diagram [42]. Dessa tabeller och diagram säger däremot ingenting på egen hand, utan behöver tolkas och förklaras språkligt, vilket tas upp av Ejvegård som det mest västenliga verktyget när det kommer till vetenskaplig verksamhet [42].

3.6 Komparation

När det är av intresse att jämföra ett fall med ett annat finns det en del saker som behöver has i åtanke. Det är viktigt att forskaren utgår från sådant som är möjligt att jämföra, och för att detta ska bli meningsfullt måste enheterna vara lika [42]. Vidare är det viktigt att både likheter och olikheter tas upp för alla aktuella fall. Att avgöra om två fall är jämförbara kan vara svårt, och metoden bör därför användas varsamt [42].

I nästkommande avsnitt, 4 Metod, beskrivs tillvägagångssättet som använts för att besvara frågeställningarna som angivits i avsnitt 2.1.2.

4 Metod för beräkning av koldioxidavtryck och upprättande av fall

I detta kapitel beskrivs den metodik som använts för att producera de resultat som presenteras i nästkommande kapitel. Initialt förklaras genomförandet av datainsamling, intervjuer och en mindre dokumentstudie. Efter detta redovisas de beräkningar som krävts för att jämföra koldioxidavtrycket för en underhållen kontra nyproducerad motor.

För att besvara frågeställningen har koldioxidavtrycket beräknats för ett antal olika scenarier som presenteras i ett kommande avsnitt, 4.3 Uppdelning av scenarier. Genom att beräkna koldioxidavtrycket som uppstår vid tillverkning och under drift möjliggjorde detta en jämförelse. Från denna jämförelse kan slutsatser om de olika scenariernas koldioxidavtryck dras. Att data från befintliga studier gällande koldioxidavtrycket under tillverkning fanns tillgängliga var avgörande för att denna metodik skulle kunna tillämpas, då en egen livscykelanalys inte var möjlig att genomföra4_.

En översiktlig bild av metodiken för detta arbete visualiseras i Figur 12 nedan. Datainsamlingen utgörs av intervjuer med två stora tillverkare av asynkronmotorer, ABB och Siemens, samt en dokumentstudie. Med hjälp av dessa två delar har en uppskattning av koldioxidavtryck under tillverknings- och användningsfas för olika motorstorlekar och verkningsgrader kunnat genomföras. Slutligen förklaras metodiken för uppdelning och jämförelse av de fall som tagits fram för att besvara den initiala frågeställningen.

Figur 12. Översikt av metodik för besvarandet av utredningens frågeställning. 4.1 Datainsamling

Datainsamlingen har bestått av tre delar: litteratursökning, intervjuer, och en dokumentstudie. Litteratursökning har varit nödvändig för att sammanställa vilka övriga förbättringar som kan

4 _{Samarbetsföretaget tillverkar inte egna motorer. Nödvändig information som krävs för att upprätta en}

livscykelanalys fanns därför inte tillgänglig. Initialt gjordes försök att erhålla denna information från tillverkande företag. Utan framgång föll i stället valet på den metodik som beskrivs i avsnitt 4.1.

Uppdelning och jämförelser av fall

4.3 - 4.4 Uppdelning, Jämförelse 4.4.1 - 4.4.3 Utsläppsbesparingar Beräkning av koldioxidavtryck

4.1.2 - 4.2.1 Tillverkning 4.2.2 Användningsfas

Datainsamling

göras med ett system, då elmotorn i normalfallet endast utgör en av flera komponenter i ett system, se kapitel 2, Figur 1. Denna del har utgjort ett komplement till besvarandet av utredningens frågeställning, och ingen ytterligare förklaring för metodiken bakom litteratur-sökningen presenteras här. Hur intervjuer och dokumentstudien har genomförts återges i de två kommande avsnitten, 4.1.1 och 4.1.2.

4.1.1 Intervjuer

Intervjuer har genomförts med två stora tillverkare av elmotorer, ABB och Siemens. Initialt kontaktades även WEG och Stena Recycling, men dessa intervjuer genomfördes aldrig. Målet med intervjuerna har varit att skapa en översiktlig bild av var tillverkning av asynkronmotorer sker, samt vilken information som finns att tillgå gällande miljöaspekten av denna tillverkning. Denna översiktliga bild användes sedan till att validera ursprunget av sekundärdata från den kommande dokumentstudien. En semistrukturerad intervjuguide upprättades, se Bilaga C. Denna typ valdes då antalet tänkbara svar inte rimligtvis kunde täckas in av en strukturerad intervju med fasta svarsalternativ. Det ansågs heller inte möjligt att med dåvarande kunskap leda en helt öppen intervju om ämnet. Stegen som sedan genomfördes från initial kontakt till sammanställning av intervjuer återges nedan:

1. Datum för intervju bokades in, intervjuguide skickades över på förhand

De tänkta frågorna skickades över med två veckors framförhållning i förhoppning om att det skulle innebära tydligare svar. Ett antagande om att personerna skulle behöva kolla upp vissa svar och inte rimligtvis kunde veta svaren på rak arm motiverade denna framförhållning.

2. Intervjuer genomfördes

Den första intervjun genomfördes ansikte-mot-ansikte med Peter Mokricki, Senior Technical Sales, ABB. Den andra intervju genomfördes digitalt via Teams med Thomas Preiholt, produktchef för lågspänningsmotorer på Siemens i Sverige. Båda intervjuerna följde den tänkta röda tråden som upprättats i intervjuguiden, och intervjuerna spelades in. Fördelarna med inspelningar som tas upp i avsnitt 3.3.3 ansågs väga upp nackdelarna [41–43]. En av de stora nackdelarna, tidsåtgången för transkribering, upplevdes inte som ett hinder med vetskap om att endast ett fåtal intervjuer planerades och genomfördes.

3. Intervjuer transkriberades, sammanställdes och svaren delades in i ett antal övergripande områden, se Bilaga A och Bilaga B.

Frågorna som har strukits i intervjuguiden, Bilaga C, förblev obesvarade. Då svaren på vissa frågor visade sig glida över in på andra frågor som också inkluderats föreföll det sig enklare att i sammanställningen dela in svaren under ett antal övergripande rubriker. Detta underlättade även jämförelsen av de två intervjuerna.

4. Utdrag som tagits upp under intervjuerna presenteras i resultatdelen, avsnitt 5.1.1. Sammanställningarna av de två intervjuerna återges i sina helheter i Bilaga A och Bilaga B.

4.1.2 Genomförande av dokumentstudie för koldioxidavtryck vid nytillverkning I en tidig fas av denna rapport var tanken att en uppskattning av koldioxidavtrycket vid tillverkning skulle hämtas från de tillverkande företagen i samband med intervjuer. När det framgick att detta inte var möjligt föll valet på en dokumentstudie. Sekundärdata kan med fördel användas när primärdata är svåråtkomlig, vilket tagits upp tidigare i avsnitt 3.4 [41].

Livscykelanalyser, källan till den data som krävs, har identifierats via sökmotorer på internet. Antalet publicerade analyser som berör standardiserade asynkronmotorer har sitt ursprung från antingen tillverkande företag eller statliga organisationer. En källkritisk bedömning har gjorts utefter ett antal kriterier som tagits upp i avsnitt 3.4 Dokumentstudie [44,45]. Denna bedömning, tillsammans med de extraherade resultaten från dokumenten, presenteras i avsnitt 5.1.2. Totalt identifierades och inkluderades fyra publicerade dokument i denna utredning. Inget dokument från ett uppmärksammat företag eller statlig organisation, innehållandes en livscykelanalys för standardiserade asynkronmotorer, exkluderades. Däremot användes inte resultaten från alla livscykelanalyser för att beräkna det uppskattade koldioxidavtrycket vid tillverkning av nya elmotorer – mer om detta i avsnitt 5.1.2.

4.2 Beräkning av koldioxidavtryck

Nedan följer metodiken för att beräkna koldioxidavtrycket under tillverkning och drift av standardiserade asynkrona elmotorer. Alla formler som förklaras i avsnitt 4.2.1 – 4.4.3 har ställts upp i Microsoft Excel, och resultaten av beräkningarna presenteras under avsnitt 5.2

Reparation eller ny asynkronmotor.

4.2.1 Koldioxidavtryck under tillverkningsfasen

För beräkning av koldioxidavtrycket vid tillverkning av asynkronmotorer har sekundärdata från dokumentstudien använts, se avsnitt 4.1.2. För att uppskatta hur koldioxidavtrycket under tillverkning varierar beroende på motoreffekt har fyra koldioxidavtryck från de studerade dokumenten använts. Användning av resultatet från dessa dokument motiveras i avsnitt 5.1.2. Motoreffekterna som är av intresse har tidigare tagits upp i avsnitt 2.1.3 Avgränsningar, och ligger på 7,5 kW, 15 kW, 75 kW och 160 kW. Det intressanta intervallet att titta på ligger alltså mellan 7,5–160 kW, vilket visualiseras i Figur 13 nedan.

Figur 13. Fyra datakällor för uppskattning av koldioxidavtryck under tillverkning.

Då resultatet av dokumentstudien visar att koldioxidavtrycket per kW motoreffekt varierar olinjärt, särskilt för motorer med lägre effekt, har ett logaritmiskt samband tagits fram med

IE3 - 1,1 kW

IE3 - 11 kW IE3 - 110 kW IE2 - 250 kW

hjälp av Microsoft Excels inbyggda trendlinje. Följande samband, som motiveras i avsnitt 5.1.3, används för att beräkna det uppskattade koldioxidavtrycket som uppstår vid tillverkning av en ny asynkronmotor:

(−9,676ln(Motoreffekt) + 81,297 ) = 𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝑘𝑘𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡 (2) 4.2.2 Användningsfasen

Koldioxidavtrycket under användningsfasen baserades på ett förenklat lastfall på 75% av maximal last. Verkningsgraden för motorer vid detta lastfall finns tillgängligt i produktkataloger och har kunnat bekräftas via kontaktperson hos tillverkare som ett rimligt antagande [Bilaga A]. Koldioxidintensiteten per kilowattimme har multiplicerats med antal drifttimmar motorerna körs per dag, vilket har uppskattats till 24 timmar om dygnet. Denna beräkning tar hänsyn till de olika motorernas verkningsgrad, och utgår från att en nödvändig output kräver en varierande effekt-input enligt exemplet i Tabell 8 nedan. I detta fall jämförs två 7,5 kW motorer med olika verkningsgrad, som båda körs på 75% last.

Tabell 8. Antagande om nödvändig uteffekt för två olika 7,5 kW motorer vid 75% last.

Motorklass 7,5 kW Nödvändig uteffekt Verkningsgrad Nödvändig ineffekt

IE2 5,625 kW 90,1% 6,243 kW

IE3 5,625 kW 90,8% 6,195 kW

Att uteffekten är densamma för motorer i samma storlek är en nödvändighet för att en jämförelse skall kunna göras. En nackdel med detta är att ineffekten inte längre motsvarar 75% av maximal last, och således kan motorns verkningsgrad i beräkningarna skilja sig från det verkliga fallet. Verkningsgraden i produktkataloger, se Bilaga F för exempel, anges endast för 50%, 75% och 100% last. Av denna anledning har verkningsgraden i nedanstående ekvation inte justerats.

𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝑘𝑘𝐾𝐾𝐸𝐸ö𝐾𝐾𝑟𝑟𝐾𝐾𝑟𝑟𝑘𝑘𝑛𝑛𝐾𝐾𝑛𝑛𝑔𝑔𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡

𝐷𝐷𝐾𝐾𝑔𝑔 =

(0,75 𝐾𝐾 𝑀𝑀𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝑘𝑘𝐾𝐾)

𝑉𝑉𝐸𝐸𝐾𝐾𝑘𝑘𝑛𝑛𝐾𝐾𝑛𝑛𝑔𝑔𝑉𝑉𝑔𝑔𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾75 × 24 𝐾𝐾𝐾𝐾𝑡𝑡𝑡𝑡𝐾𝐾𝐾𝐾 (3) Genom att multiplicera effektförbrukningen per dag i användningsfasen med koldioxid-intensiteten i respektive land har koldioxidekvivalenten per dag i drift kunnat tas fram enligt följande:

𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝑘𝑘𝐾𝐾𝐸𝐸ö𝐾𝐾𝑟𝑟𝐾𝐾𝑟𝑟𝑘𝑘𝑛𝑛𝐾𝐾𝑛𝑛𝑔𝑔𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡

𝐷𝐷𝐾𝐾𝑔𝑔 × 𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝑛𝑛𝐾𝐾𝐸𝐸𝑛𝑛𝑉𝑉𝐾𝐾𝐾𝐾𝐸𝐸𝐾𝐾 = 𝐶𝐶𝐶𝐶2𝐸𝐸 𝑝𝑝𝐸𝐸𝐾𝐾 𝐾𝐾𝐾𝐾𝑔𝑔 𝐾𝐾 𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐸𝐸𝐾𝐾 (4) Ovanstående ekvation användes sedan för att räkna ut utsläppsbesparingen per dag i drift om en ny motor med högre verkningsgrad, antingen IE3 eller IE4, ersätter en äldre reparerbar IE2-motor i stället för att denna underhålls och återgår i drift. Förklaring till detta återges i avsnitt 4.4 Jämförelser av olika scenarier, men först förklaras hur uppdelningen av scenarier genomförts i avsnitt 4.3 Uppdelning av scenarier.

4.3 Uppdelning av scenarier

För att besvara frågeställningen utförligt togs ett antal scenarier fram. Dessa standardmotorer valdes ut i samråd med handledare på Rörick för att täcka en stor andel av de motorerna som nyttjas på marknaden. En uppskattning av koldioxidavtryck för både tillverkning och nyttjandet av följande motorer genomfördes i enlighet med beräkningar i avsnitt 4.2.2 - 4.2.4. För inkluderade fyra motorstorlekar (7,5 kW – 15 kW – 75 kW – 160 kW) används den IE2-klassade motorn som bas. Motorernas koldioxidutsläpp per dag i drift och initiala koldioxidavtryck vid tillverkning innebär att ett antal jämförelser kan göras. Motortyp och modell används inte i beräkningarna, men har tagits i åtanke för att säkerställa att det är möjligt att byta ut en befintlig IE2-motor med den motsvarande IE3 alternativt IE4-motorn med samma effekt. Inte heller motorernas vikt tas i hänsyn, vilket innebär att det uppskattade koldioxidavtrycket under tillverkning inte skiljer sig åt mellan en IE3- och IE4-motor med samma motoreffekt. Motorerna i fråga redogörs för i Tabell 9 nedan. Hur jämförelserna genomförts beskrivs i nästkommande avsnitt, 4.4 Jämförelser av olika scenarier.

Tabell 9. Utdrag av valda standardmotorer från produktkatalog, ABB [Bilaga F].

Effekt Klass Motortyp Modell V. grad 75% last Vikt

7,5 kW M3BP IE2 132SMC 4 3GBP132323-••B 90,1% 73 kg 7,5 kW M3BP IE3 132SMG 4 3GBP132270-••K 90,8% 81 kg 15 kW M3BP IE2 160MLB 4 3GBP162420-••G 92,3% 165 kg 15 kW M3BP IE3 160MLB 4 3GBP162420-••K 92,4% 187 kg 15 kW M3BP IE4 160MLB 4 3GBP162420-••M 94,1% 175 kg 75 kW M3BP IE2 280SMA 4 3GBP282210-••N 94,3% 540 kg 75 kW M3BP IE3 280SMB 4 3GBP282220-••K 95,2% 665 kg 75 kW M3BP IE4 280SMC 4 3GBP282230-••M 96,4% 725 kg 160 kW M3BP IE2 315SMB 4 3GBP312220-••N 95,2% 940 kg 160 kW M3BP IE3 315MLB 4 3GBP312420-••K 96,7% 1220 kg 160 kW M3BP IE4 315MLB 4 3GBP312420-••M 96,8% 1220 kg

Färgindelningen i ovanstående tabell är uppdelad efter de fyra inkluderade motorstorlekarna (7,5 kW – 15 kW – 75 kW – 160 kW).

4.4 Jämförelser av olika scenarier

I följande avsnitt förklaras hur jämförelsen av de olika scenarierna har genomförts. Verkningsgrader för samtliga fall har beräknats av ABB i enlighet med IEC60034-2-1, en standard som tas upp i avsnitt 3.1.2. Motorerna som jämförts är fyrpoliga asynkronmotorer, och jämförelser har gjorts mellan motorer med samma ramstorlek. Detta tas upp i avsnitt 3.1.4 och innebär att motorerna enkelt kan bytas ut med varandra då viktiga ytterdimensionerna överensstämmer. Ovanstående delar ligger till grund för möjliggörandet av dessa jämförelser. 4.4.1 Utsläppsbesparingar med olika verkningsgrader

Skillnaden i koldioxidutsläpp per dag i drift kan sedan erhållas genom att jämföra koldioxidavtryck per dag i drift för motorer med samma effekt och olika verkningsgrader:

𝑈𝑈𝐾𝐾𝑉𝑉𝐾𝐾ä𝑝𝑝𝑝𝑝𝑉𝑉𝑟𝑟𝐸𝐸𝑉𝑉𝑝𝑝𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝑛𝑛𝑔𝑔 𝑝𝑝𝐸𝐸𝐾𝐾 𝐾𝐾𝐾𝐾𝑔𝑔 = (𝐶𝐶𝐶𝐶2𝐸𝐸 𝑝𝑝𝐸𝐸𝐾𝐾 𝐾𝐾𝐾𝐾𝑔𝑔 𝐾𝐾 𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐸𝐸𝐾𝐾)𝐼𝐼𝐼𝐼2 − (𝐶𝐶𝐶𝐶2𝐸𝐸 𝑝𝑝𝐸𝐸𝐾𝐾 𝐾𝐾𝐾𝐾𝑔𝑔 𝐾𝐾 𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐸𝐸𝐾𝐾)𝐼𝐼𝐼𝐼3 (5) Ovanstående ekvation visar hur utsläppsbesparingen per dag tas fram vid en uppgradering från en IE2-klassad motor till en IE3-klassad motor. Beräkningarna har sedan upprepats även för en uppgradering från en IE2-klassad motor till en IE4-klassad motor, och för alla fyra motoreffekter, se Tabell 10. Dessa utsläppsbesparingar har sedan för respektive motoreffekt visualiserats i ett diagram uttryckt i ett antal räta linjer i avsnitt 5.2.1 – 5.2.4.

Tabell 10. Genomförda beräkningar för utsläppsbesparing per dag.

Basfall IE2 IE3

Utsläppsbesparing per dag

IE4

Utsläppsbesparing per dag

7,5 kW X -

15 kW X X

75 kW X X

160 kW X X

4.4.2 Tid tills utsläppsbesparing har kompenserat utsläppet för tillverkning Då ett uppskattat koldioxidavtryck för tillverkning av motor i respektive storlek har beräknats enligt ekvation i avsnitt 4.2.1 kunde en tidsuppskattning göras. Genom att dividera det uppskattade koldioxidavtrycket vid tillverkning med utsläppsbesparingen per dag för en ny motor togs ett uppskattat antal dagar för koldioxidkompensering fram, se ekvation nedan. 𝐴𝐴𝑛𝑛𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾 𝐾𝐾𝐾𝐾𝑔𝑔𝐾𝐾𝐾𝐾 𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾 𝑝𝑝𝐾𝐾𝐾𝐾𝑟𝑟𝐾𝐾𝐾𝐾𝑘𝑘 = 𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝑘𝑘_{𝑈𝑈𝐾𝐾𝑉𝑉𝐾𝐾ä𝑝𝑝𝑝𝑝𝑉𝑉𝑟𝑟𝐸𝐸𝑉𝑉𝑝𝑝𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝑛𝑛𝑔𝑔 𝑝𝑝𝐸𝐸𝐾𝐾 𝐾𝐾𝐾𝐾𝑔𝑔 (6)}𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡 Den uppskattade tiden för respektive fall presenteras i avsnitt 5.2.1 – 5.2.4 både visuellt i diagram som en skärningspunkt, och numeriskt i tabell.