Examensarbete i Maskinteknik
Beräkningsmodell för
ekonomiska och miljömässiga effekter vid grusvägsunderhåll
– Calculation model for the economic and environmental effects during gravel road maintenance
Författare: Nea Svensson Handledare LNU: Mirka Kans Examinator LNU: Tobias Schauerte Datum: 2020-05-30
Kurskod:2MT14E, 15hp Ämne:Industriell ekonomi Nivå: Högskoleingenjör
Linnéuniversitetet, Fakulteten för Teknik
III
Populärvetenskaplig sammanfattning
Studiens syfte är att skapa förståelse för de miljömässiga och ekonomiska effekterna vid återvinning av grus vid grusvägsunderhåll. För att nå syftet utvecklas en
beräkningsmodell för att jämföra alternativa grusningsmetoder, vilket ska generera kunskap om vilket alternativ som är bäst ur ett ekonomiskt och miljömässigt
perspektiv. Modellen är tänkt att användas som hjälpmedel till underhållsutförare för att kunna bedöma om det är lämpligt att återvinna grus eller inte.
Studien är gynnsam för samhället då resultatet tyder på att det kan vara ekonomiskt och miljömässigt fördelaktigt att återvinna grus. Ifall modellen utvecklas ytterligare kan tydligare resultat nås som kan leda till ett större intresse för att återvinna grus och utveckla nya konstruktioner för grusåtervinning. En lägre förbrukning av naturgrus är fördelaktig för samhället då det är en energikrävande process att bryta nytt grus som dessutom påverkar miljön på ett negativt sätt genom att grundvattnets kvalitét försämras. Grus är även en resurs som endast finns i begränsad mängd.
För att utveckla beräkningsmodellen krävs litteratursökning, intervjuer och
dokumentinsamling. Den utvecklade modellen testas genom ett testscenario med tre alternativa metoder för grusning. I alternativ ett används nytt grus och i alternativ två och tre används återvunnet grus. Beräkningsmodellen tar enbart hänsyn till
bränsleåtgången från fordon som används vid underhållsaktiviteten samt kostnader för material, personal och transport. Resultatet av beräkningsmodellen är att den fungerar för att beräkna miljöpåverkan och de ekonomiska effekter som uppstår vid grusning. För att skapa bättre resultat bör modellen vidareutvecklas med fler aspekter som påverkar miljö och kostnad som t.ex. investeringskostnader för de fordon och maskiner som nyttjas samt hur brytning av naturgrus påverkar miljön.
IV
Abstrakt
En beräkningsmodell utvecklas för att skatta miljöpåverkan och ekonomiska effekter vid vägunderhållet grusning. Beräkningsmodellen används för att kunna jämföra alternativa metoder för grusning. Beräkningsmodellen testas genom ett testscenario med tre alternativa metoder för grusning. I alternativ ett används nytt grus och i alternativ två och tre används återvunnet grus.
Studiens resultat visar att beräkningsmodellen kan användas för att skatta kostnad och miljöbelastning. Testscenariot visar att det är ekonomiskt och miljömässigt fördelaktigt att använda återvunnet grus vid grusning. Ur ett samhällsperspektiv är det viktigt att belysa fördelarna med att använda återvunnet grus, då detta kan motivera att fler faktiskt väljer detta alternativ och då brytning av naturgrus är en energikrävande process som påverkar miljön negativt.
Studiens syfte är att skapa förståelse för miljömässiga och ekonomiska effekter vid återvinning av grus vid grusvägsunderhåll. För att uppnå syftet genomförs en fallstudie som besvarar frågeställningen hur miljömässiga och ekonomiska effekter kan skattas på grusvägsunderhåll.
Nyckelord: Grus, Grusåtervinning, Grusväg, Vägunderhåll, Skattning av miljöpåverkan, kostnadsjämförelse
V
Abstract
A calculation model is developed to estimate the environmental impact and economic effects of gravel road maintenance. The purpose of the calculation model is to be able to compare alternative methods for graveling. The calculation model is tested
through a test scenario with three alternative methods for graveling. In alternative one, new gravel is used and in alternatives two and three recycled gravel is used.
The study's results show that the model calculation can be used to estimate cost and environmental impact. The test scenario shows that it is economically and
environmentally advantageous to use recycled gravel in graveling. From a societal perspective, it is important to highlight the benefits of using recycled gravel, as this may motivate more people to actually choose this alternative. Because mining of natural gravel is an energy-intensive process that has a negative impact on the environment.
The purpose of the study is to create an understanding of the environmental and economic effects of recycling of gravel during gravel road maintenance. To achieve this, a case study is conducted that answers the question how environmental and economic impacts can be estimated on gravel road maintenance.
Keywords: Gravel, Gravel recycling, Gravel road, Road maintenance, Environmental impact estimation and cost comparison
VI
Förord
Studien har genomförts som ett examensarbete och är sista momentet i min
högskoleingenjörsutbildning inom industriell ekonomi vid Linnéuniversitet i Växjö.
Studiens uppdragsgivare är projektet Hållbart underhåll av grusväg. Projektet är ett samarbete mellan bland annat företaget Rolf Johanssons Schakt & Transport AB och Linnéuniversitet. Projektets syfte är att utveckla nya tekniker och metoder för att minska miljöpåverkan och effektivisera vägunderhåll.
Jag vill tacka Birgitta Johansson och Alexander Lyrbo som delat med sig av värdefull information till studien. Jag vill även tacka de studenter som tagit sig tiden att
opponera på mitt manus. Slutligen vill jag rikta ett stort tack till min handledare Mirka Kans vid Linnéuniversitet för hennes kontinuerliga stöd och exemplariska handledning.
Nea Svensson Växjö, 24 Maj 2020
VII
Innehållsförteckning
1. INTRODUKTION ... 1
1.1BAKGRUND OCH PROBLEMBESKRIVNING ... 1
1.2SYFTE &FRÅGESTÄLLNING ... 2
2. METOD ... 3
2.1FORSKNINGSDESIGN ... 3
2.2FORSKNINGSPROCESSEN ... 3
2.3DATAINSAMLING & URVAL ... 4
2.4FORSKNINGSKVALITET & ETISKA ASPEKTER ... 6
3. TEORI ... 8
3.1.VÄGENS UPPBYGGNAD OCH GRUSTÄKT ... 8
3.2UNDERHÅLLSARBETE PÅ GRUSVÄG ... 8
3.3GRUSÅTERVINNINGSMETODER ... 9
3.4TOTALKOSTNADSANALYS (LCC) ... 10
3.4.1 Kostnad vid grusvägsunderhåll ... 11
3.5MILJÖPÅVERKAN... 11
3.5.1 Livscykelanalys (LCA) ... 12
3.5.2 Beräkning för transporters miljöpåverkan ... 12
3.6UTVECKLING AV BERÄKNINGSMODELL ... 13
4. EMPIRI ... 15
4.1KOSTNADER OCH MILJÖPÅVERKAN VID ANVÄNDNING AV NYTT GRUS ... 17
4.1.1. Materialåtgång ... 18
4.1.2 Genomsnittligt avstånd och tid mellan grustäkt och grusväg ... 18
4.2KOSTNADER OCH MILJÖPÅVERKAN VID ANVÄNDNING AV ÅTERVUNNET GRUS ... 21
5. ANALYS & RESULTAT ... 22
5.1TESTSCENARIO ... 22
5.1.1 Kostnad för nytt grus ... 22
5.1.2 Kostnad med grusåtervinnaren Saga ... 23
5.1.3 Kostnad med grusåtervinnaren Rolf ... 24
5.2.JÄMFÖRELSE AV KOSTNADER ... 25
5.3JÄMFÖRELSE AV MILJÖPÅVERKAN ... 26
5.4LIVSTIDSKOSTNAD OCH BRÄNSLEFÖRBRUKNING UNDER EN VÄGS TEKNISKA LIVSLÄNGD ... 27
6. DISKUSSION ... 30
6.1METODDISKUSSION ... 30
6.2RESULTATDISKUSSION ... 30
7. SLUTSATS ... 33
REFERENSER ... 34
BILAGOR ... 39
1 Svensson
1. Introduktion
I introduktionskapitlet ges en bakgrund till problemet som studeras och varför problemet är väsentligt att studera. I kapitlet beskrivs även studiens syfte och frågeställning.
1.1 Bakgrund och problembeskrivning
För att nästa generation ska få möjlighet att leva i ett samhälle med god miljö krävs det att alla tar sitt ansvar och arbetar mot en hållbar framtid (Andrew & Granath u.å). Sveriges regering har tagit fram ett flertal
miljökvalitetsmål att arbeta mot för att uppnå en god miljö. Två av målen är begränsad klimatpåverkan och bibehållen hög kvalitét på grundvattnet (Naturvårdsverket 2019). Koldioxidutsläpp från t.ex. transporter bidrar till att jordens genomsnittliga temperatur ökar vilket leder till stora
konsekvenser för ekosystemet (Naturskyddsföreningen u.å). Vattenkvalitén påverkas av grustäkter då dessa ofta är placerade vid rullstensåsar, vilka är viktiga som grundvattenmagasin (Nationalencyklopedin u.å). Sveriges grustäkter har minskat kraftigt: 1990 fanns det ungefär 5000 grustäkter, år 2000 cirka 3200 och 2012 omkring 1200. 2015 producerades 84 miljoner ton fyllnads- och ballastmaterial i Sverige (Nationalencyklopedin u.å). Av dessa gick 56 % till vägkonstruktion och cirka 14 % vardera till
betongtillverkning respektive fyllnadsmaterial (Nationalencyklopedin u.å).
Vägnäten i Sverige består av statliga, kommunala och enskilda vägar
(Trafikverket 2017). Vägarna är antingen grusvägar eller belagda vägar. Det är trafikbelastningen som avgör om vägen ska beläggas eller inte
(Trafikverket 2019). I Sverige finns det ungefär 300 000 kilometer grusväg varav ungefär 280 000 kilometer utgörs av enskilda vägar (Edvardsson 2015).
Enskilda vägar bidrar till framkomlighet och tillgänglighet i hela Sverige, vilket är extra viktigt på landsbygden. För dessa vägar ansvarar vanligen en vägförening eller samfällighetsförening. Ett drift- och underhållsbidrag betalas ut till enskilda vägar för att de ska underhållas och hållas öppna för allmän trafik (Trafikverket u.å). Bidraget täcker endast en del av
underhållskostnaderna (Trafikverket 2014).
Underhållsarbetet sker t.ex. i form av grusning och hyvling för att främja en trafiksäker väg (Edvardsson 2015). Vid grusning används grus eller
bergmaterial som vanligtvis har en partikelstorlek på störst 18 millimeter (Trafikverket 2019). Grusning kan ske med återvunnet grus som hamnat vid sidan av vägen eller med nytt grus. Det är idag ovanligt att grus återvinns i Sverige (Edvardsson 2015). Att utveckla hållbara arbetssätt för
grusåtervinning kan enligt Ullberg (2006) ge miljömässiga vinster, men även ekonomiska vinster eftersom underhållsarbete är kostsamt. Det finns
2 Svensson
idag ingen modell för skattning av miljömässiga och ekonomiska effekter vid underhållsaktiviteten grusning.
Naturgrus är en lagerresurs vilket innebär att den inte kan nybildas
(Nationalencyklopedin u.å). Att grustäkterna minskar medför att naturgruset blir mer otillgängligt och detta leder till längre transportsträckor och därmed ökade transportkostnader (Carpenter, et al 2007).
Exempel på strategier som forskare tagit fram för att lösa grusbristen är asfaltering av grusvägar med hög trafikbelastning, minskat underhållsarbete på grusvägar med låg trafikbelastning och nedstängning av grusvägar med obefintlig trafik (Smadi, et al 1999). Andra forskare förespråkar vikten av att behålla vägar med låg trafikbelastning såsom skogsvägar, då dessa är viktiga för att möjliggöra fritidsintressen (Marinello, et al 2017). Även forskning på komplement till naturgrus har gjorts där ett förslag är att använda sig av bottenaska som annars skulle deponeras (Carpenter, et al 2007). Det finns forskare som vill finna nya arbetssätt för att minska naturgrusanvändandet.
De har bl.a. kommit fram till att grusets kornstorlek påverkar grusförlusten och grus kan sparas genom att återanvända det grus som åkt ner i vägdiket.
Detta är dessvärre en mycket tidskrävande process (Berthelot & Carpentier 2003). Det är bra att forskning sker på att ta fram alternativ så att
naturgrusanvändandet minskar, men det är även viktigt att studera hur grus kan återvinnas och då krävs förståelse för vilka olika
grusåtervinningsalternativ som finns och vilka ekonomiska och
miljömässiga effekter de har. Det är t.ex. oklart om grusåtervinning, som ur miljösynpunkt är positivt, är dyrare än att inte återvinna grus. Forskning kring skattning av miljöpåverkan och kostnader vid grusåtervinning saknas idag, därför är det väsentligt att ta fram en modell för att kunna göra sådana beräkningar. Det är t.ex. oklart om grusåtervinning, som ur miljösynpunkt är positivt, är dyrare än att inte återvinna grus. Forskning kring skattning av miljöpåverkan och kostnader vid grusåtervinning saknas idag. Därför är det väsentligt att ta fram en modell som ska kunna användas som hjälpmedel för underhållsutförare för att bedöma om det är lämpligt att återvinna grus eller inte.
1.2 Syfte & Frågeställning
Syftet med studien är att skapa förståelse för de miljömässiga och
ekonomiska effekterna vid användning av nytt respektive återvunnet grus vid grusvägsunderhåll. För att undersöka detta formuleras följande forskningsfråga:
• Hur kan miljömässiga och ekonomiska effekter skattas på grusvägsunderhåll?
3 Svensson
2. Metod
I detta kapitel beskrivs tillvägagångsättet för att uppnå studiens syfte.
2.1 Forskningsdesign
Forskningsdesignen beskriver den modell som används för att nå studiens syfte (Blomkvist & Hallin 2015). En vanlig forskningsdesign är en fallstudie som ger möjlighet att studera ett avgränsat problemområde på djupet under en begränsad tidsrymd (Blomqvist & Hallin 2015; Bell & Waters 2016).
Studeras ett problemområde där begränsad forskning råder kan explorativa undersökningar göras i syfte att skapa grundläggande kunskap (Björklund &
Paulsson 2012). Fallstudie tillämpas i denna studie, vilket anses lämpligt då syftet med studien är av explorativ karaktär där miljö- och kostnadspåverkan identifieras för grusåtervinning vid vägunderhåll.
För att uppnå hög trovärdighet relateras teorin till empirin. Det finns tre huvudsakliga arbetssätt för detta, deduktiv, induktiv och abduktiv ansats (Patel & Davidsson 2019). Deduktiv ansats innebär att studien tar sin utgångspunkt i hypoteser och teorier. Vid induktiv ansats insamlas empiriska data utan att på förhand vara styrd av teorier och en abduktiv ansats är en kombination av deduktiv ansats och induktiv ansats (Blomkvist
& Hallin 2015). Studien kombinerar litteratursökning och empiriinsamling vilket innebär att abduktiv ansats tillämpas.
2.2 Forskningsprocessen
Studiens forskningsdesign består av tre steg vilka illustreras i figur 1. Första steget är problemformulering och därefter genomförs en litteraturstudie som pågår iterativt under forskningsprocessen. Litteratursökningen sker genom söktjänsterna Google, OneSearch, Google Scholar och Science Direct.
OneSearch är bibliotekets söktjänst på Linneuniversitet. Där finns
elektroniska källor såsom tidskrifter, artiklar och avhandlingar. Nyckelord vid litteratursökningen är grus, grusåtervinning, grusväg och vägunderhåll.
Litteraturstudien innehåller även instudering av t.ex. böcker, rapporter, handböcker och uppslag som rekommenderas av handledaren. Först studeras bakgrundsinformation om grusvägsunderhåll genom Google-sökningar i syfte att skapa förståelse för grusvägars uppbyggnad,
framställningsprocessen av naturgrus och dess konsekvenser för miljön.
Sedan genomförs sökningar efter vetenskapliga artiklar innehållande tidigare forskning om grusvägsunderhåll för ytterligare förståelse i ämnet och
därefter formuleras studiens frågeställning.
Andra steget är forskningsdesign och genomförande. Studiens
forskningsdesign bestäms med hjälp av metodteoretiska källor. Därefter
4 Svensson
studeras tidigare forskning inom området och relevanta teorier för att utveckla beräkningsmodellen för att skatta ekonomiska och miljömässiga effekter. Metodteoretiska källor studeras för att nå kunskap om hur data ska avgränsas, insamlas på ett etiskt korrekt viss samt hur data ska analyseras och presenteras Modellen testas med hjälp av ett testscenario. För att genomföra testscenariot samlas kvalitativa och kvantitativa data in.
Kvalitativa data insamlas genom intervjuer och kvantitativa data insamlas från dokument.
Det sista steget är resultat, analys och slutsats. Resultatet från testscenariot analyseras. Med hjälp av resultatet från testscenariot beräknas den totala livstidskostnaden och bränsleförbrukningen på 40 år. Därefter diskuteras studiens metod och resultat i kapitlet slutsats besvaras studiens
frågeställning.
Figur 1. Visulaisering av forskningsprocessen
2.3 Datainsamling & urval
Studiens data inhämtas från dokument och genom intervjuer. Dokumenten kan vara privata eller offentliga handlingar, statistik och register. Enligt Patel och Davidsson (2012) klassificeras traditionellt information som nedtecknas som dokument. Dokumenten som nyttjas i studien är antingen tagna från internet eller från respondenterna i studien.
Blomqvist och Hallin (2015) menar att fördelen med litteraturstudie är att det går relativt enkelt att samla in en stor mängd information medan intervjuer bidrar direkt till studiens syfte och leder till djupare förståelse eftersom frågorna kan anpassas. Intervjuer med hög standardisering innebär att likalydande frågor ställs i identisk ordning. Denna ordning existerar inte vid låg standardisering. Intervjun kan även ha hög eller låg strukturering.
Problemformulering
Förståelse skapas för problemet och studiens frågestälning
formueleras
Frågeställning:
Hur kan miljömässiga och ekonomiska effekter skattas på
grusvägsunderhåll?
Forskningsdesign &
genomförande
Forskningsdesign väljs med metodteoretiska källor
Modellutveckling
Metod för hur data skall inhämtas, analyseras och
presenteras
Datainsamling & testscenario
Resultat, analys, diskussion & slutsats
Resultatet analsyseras
Livstidskostnad &
Bränsleförbrukning
Metod- & resultatdiskussion
Slutsats
5 Svensson
Frågor som endast besvaras med ja eller nej är en intervju med hög strukturering medan frågor som ger respondenten möjlighet att svara med egna orda innebär låg strukturering. Är syftet med intervjun att ta reda på vad någon tycker eller tänker om ett visst fenomen är kvalitativa intervjuer lämpliga då de har låg strukturering. Vid kvantitativa intervjuer kan
intervjuunderlaget utformas efter teman eller med öppna frågor. Denna typ av intervju brukar benämnas som semistrukturerad och liknas vid ett vanligt samtal och sker genom t.ex. fysiska träffar eller telefonsamtal. Det är intervjuaren som ansvarar att intervjun går i rätt riktning och att de frågor som krävs för studien besvaras. (Patel och Davidsson 2019).
Två stycken semistrukturerade intervjuer utförs i studien, en via telefon och en genom Zoom. Teman inför intervjuerna väljs, men de exakta frågorna som ställs bestäms under själva intervjun. Syftet är att få maximal
information om de olika temana. Lämpligaste sättet att nå detta anses vara genom intervjuer med låg standardisering och strukturering. Öppna frågor ställs där respondenten får möjlighet att berätta och förklara. De teman som intervjuerna handlar om är framställning av naturgrus, information om grusningsprocessen, grusåtervinning, direkta kostnader för grusning, bränsleåtgång för transporter vid grusning och geografiska platser för grustäkt och grusväg som används. I figur 2 visas teman vid intervjuerna.
Figur 2. Teman vid intervjuer
Enligt Blomqvist och Hallin (2014) är det komplicerat att studera en hel population, och därför krävs urval. Detta sker antingen slumpmässigt eller icke slumpmässigt. Vid slumpmässigt urval väljs ett urval från hela populationen vilket görs antingen systematiskt eller osystematiskt. Vid ett bekvämlighetsurval existerar inte slumpmässigt urval vilket innebär att de som är smidigast att tillgå studeras. Fördelen med icke slumpmässigt urval är att det vanligen är enkelt att nå empiriskt underlag och nackdelen är att statistiskt kunna säkerställa informationen. Urvalets storlek styrs av studien.
Generellt sett bör urvalet vara större om en heterogen population studeras gentemot en homogen population. I heterogena populationer studeras olika saker vilket ger en hög standardavvikelse, till skillnad mot homogena populationer som ger en lägre standardavvikelse och därför krävs det ett större urval.
Intervjueuunderlag
Framställning av
naturgrus Information om
grusningprocessen Grusåtervinning Direkta kostnader för grusning
Bränsleåtgång för transporter vid
grusning Geografiska platser
6 Svensson
I studien används bekvämlighetsurval. Personer som troligtvis vill delta i studien tillfrågas först. Det andra urvalet gäller vilka grusvägar som studien beaktar. Valet sker mellan 47 stycken grusvägar i Tingsryds kommun. Då populationen anses vara homogen görs ett aktivt val att endast studera 15 vägar. De 15 första vägarna som identifieras på en karta väljs ut.
2.4 Forskningskvalitet & etiska aspekter
För att säkerställa studiens trovärdighet beaktas validitet, reliabilitet och objektivitet (Blomqvist & Hallin 2015). Reliabilitet innebär att
tillvägagångssättet i studien ska kunna upprepas och generera samma resultat under lika omständigheter (Bell & Waters 2016). Validitet är ett mått på att det som studeras mäts korrekt. Objektivitet innebär att studien görs opartiskt och innehåller korrekta fakta som inte är snedvriden. Korrekta fakta nås genom att nyttja källor som klassificeras som peer reviewed, vilket innebär att innehållet granskas av ett flertal forskare. Källor som inte
granskas t.ex. dokument, där krävs det medvetenhet om när och var de tillkommit och om de härstammar från en primär- eller sekundär källa för att avgöra om informationen anses sannolik (Patel och Davidsson 2019).
Mängden material som samlas in beror på tillgänglig tid som finns för att samla in och analysera materialet (Patel och Davidsson 2019).
För att höja en studies trovärdighet används triangulering vilket innebär att olika metoder brukas för att uppnå studiens syfte (Blomqvist & Hallin 2015). Studien nyttjar datatriangulering vilket innebär att olika referenser används i arbetet som t.ex. ett flertal vetenskapliga artiklar, intervjuer och litteratur. Reliabiliteten säkerställs genom att studiens forskningsprocess tydligt beskrivs. För att nå maximal överskådlighet görs detta både skriftligt och visuellt. Tillvägagångssättet för intervjun presenteras för att möjliggöra upprepning av intervjuerna och även detta ökar reliabiliteten. Validiteten höjs genom att en av intervjuerna spelas in för att i efterhand kunna
kontrollera att anteckningarna som görs är korrekta. I den intervju som inte spelas in skickas information via mejl vilket säkerställer att ingen
information saknas eller är felaktig. Personerna som intervjuas i studien har flera års erfarenhet inom området och anses därför som relevanta och
pålitliga. Uträkningarna kontrollräknas två gånger, en gång med miniräknare och en gång med Excel för att säkerställa att de är korrekta.
Alla artiklar i arbetet källgranskas genom Ulrichsweb för att erhålla kännedom om artiklarna är peer reviewed. Majoriteten av litteraturen som används i arbetet tas från förlaget Studentlitteratur vilket innebär att även dessa texter granskas av forskare. Studien sker i ett område med begränsad forskning vilket inte gör det möjligt att enbart använda källor som granskas.
Därför läggs stor vikt vid att hitta ytterligare pålitliga och relevanta källor.
7 Svensson
Exempel på sådana är nationella riktlinjer och krav. Ytterligare ett sätt att öka reliabiliteten, validiteten och objektiviteten sker genom att handledaren ger feedback under arbetets gång.
Vetenskapsrådets forskningsetiska principer efterföljs för att säkerställa att studien sker på etiskt korrekt sätt. Detta innebär att personerna i studien accepterar deltagandet, informeras om studiens syfte, endast relevant data för studien samlas in och insamlad data behandlas konfidentiellt (Blomqvist
& Hallin 2015). Potentiella intervjupersoner tillfrågas via mejl och i detta mejl beskrivs studiens syfte. Data som inte nyttjas raderas efter studiens slut.
8 Svensson
3. Teori
I detta kapitel presenteras teorier som är relevanta för studien och den
egenutvecklade beräkningsmodellen som används för att skatta ekonomisk och miljömässig påverkan för underhållsaktiviteten grusning.
3.1. Vägens uppbyggnad och grustäkt
Skyddslagret ligger närmast marken därefter kommer förstärkningslager, bärlager och överst slitlagret, se figur 3.
Marken är undergrund. Skyddslagret förhindrar att material underifrån trycks upp i vägbanan (Johansson 2005).
Förstärkningslagret hjälper till att leda bort vatten från vägen. Bärlagret fördelar belastningen över vägbanan, detta för att undvika att deformationer uppstår i vägen. Slitlagrets uppgift är att göra vägen jämn så den blir säker och körbar (Tholén & G Wiman u.å). Majoriteten av vägmaterialet hämtas från täkter, och det finns både grus- och bergtäkter (Skogskunskap 2017). Ibland kan även material som hamnat i vägkanten återanvändas (Skogskunskap 2016).
Naturgrus utvinns från grustäkter. Dessa är ofta placerade vid rullstensåsar. Vid brytning av naturgrus som inte är för markägarens eget behov måste täkttillstånd sökas hos länsstyrelsen (Nationalencyklopedin u.å). I täkttillståndet beskrivs en exploateringsplan som anger tillvägagångsättet för utvinningen och en efterbehandlingsplan som beskriver hur området ska återställas efter brytningen (Nationalencyklopedin u.å).
3.2 Underhållsarbete på grusväg
Edvardsson (2015) menar att en grusväg ska vara jämn och ha en slitstark vägyta, då det ger en framkomlighetsbar och säker väg. Vägen behöver även tillgodose kringboendes hälsa och miljö genom att t.ex. inte damma. För att nå detta krävs underhållsarbete. Den tekniska livslängden för en grusväg beräknas vara 40 år för svenska förhållanden (Alzubaidi, 1999). Grusvägens tillstånd påverkas av tjockleken på gruslagret och dess sammansättning.
Bedömningar om när det är dags för att underhålla grusvägen görs oftast visuellt, genom att vägen inspekteras. Genomtänkt underhåll kan leda till att resurser som sand och grus nyttjas effektivare (Edvardsson 2015).
Underhåll definieras enligt SS-EN 13306 (2010) som: Kombination av alla tekniska, administrativa och ledningens åtgärder under en enhets livstid i syfte att vidmakthålla den i, eller återställa den till ett sådant tillstånd att den kan utföra krävd funktion. Att ha en plan för underhållsarbetet är lämpligt då
Figur 3. Vägens uppbyggnad
Slitlager
Bundet bärlager
Obundet bärlager
Förstärkningslager
Skyddslager
Undergrund
9 Svensson
det möjliggör effektivare underhåll och ger kortare underhållstider vilket kan vara ekonomiskt fördelaktigt (Hagberg & Henriksson 2018).
Edvardsson (2015) ger exempel på generella grusvägsunderhållsaktiviteter som hyvling, grusning och kantskärning. För en säker och farbar väg behöver den formas och jämnas ut vilket sker genom hyvling. Vid hyvling rekommenderas att slitlagret är 7 cm. Är det tunnare riskerar stenar från bärlagret att rivas upp och dessa kan resultera i stenskott för trafikanterna.
Är slitlagret för tunt måste vägen grusas, vilket görs ungefär var tredje år.
Normalt tillsätts 14–25 m3 grus per kilometer. Den utrusning som krävs vid grusning är en lastbil med en spridarläm. Kantskärning innebär att vägens form förbättras genom att kantmaterial dras in i vägbanan vilket skapar bättre vattenavrinning från denna. Detta kan göras med en väghyvel.
3.3 Grusåtervinningsmetoder
Det finns få existerande metoder för grusåtervinning. Exempel på tre metoder är att nyttja grusåtervinnaren Saga, att använda sig av en gallervibratorskopa och Mähler-metoden. I alla tre metoderna kantskärs vägbanan med en väghyvel i syfte att utkastat vägmaterial ska återanvändas (Skogskunskap 2016). Väghyveln har ett hyvelblad med stålskär som river upp vägen (Nationalencyklopedin u.å). Det uppdragna vägmaterialet läggs i en sträng ungefär en meter från vägkanten. Vid grusåtervinning krävs ibland kompletteringsgrusning som innebär att de grusfraktioner som saknas i vägbanan sprids ut och hyvlas in i denna. (Skogskunskap 2016). De tre ovannämnda metoderna för att sortera bort oönskat material som t.ex.
pinnar, grästorvor och stenar beskrivs nedan.
• Grusåtervinnaren Saga
Blir dragen antingen av en traktor eller en hjullastare Skogskunskap (2016). Saga drar upp strängen och sorterar grusmaterialet. Grövre material sorteras bort och töms antingen i vägkanten eller direkt i t.ex. en efterföljande hjullastare för bortforsling. (Edvardsson 2015).
Hjullastaren likt väghyveln klassificeras som entreprenadmaskiner (Nationalencyklopedin u.å). Bild finns i bilaga 1.
• Gallervibratorskopa
Innebär att en vibratorskopa lastar materialsträngen och sorteringen sker genom att lastmaskinen backar. Efter sorteringen töms
materialet som inte ska tillbaka till vägen antingen i närområdet av vägen eller så transporteras det bort till ett lämpligt avfallsställe.
(Edvardsson 2015). Bild finns i bilaga 2.
• Mähler
10 Svensson
Metoden kräver en väghyvel med en dikningsförlängare. Det uppdragna vägmaterialet passerar en sorteringstrumma som sorterar bort kvistar och stenar som direkt kastas utanför vägbanan. Kvar på vägen blir en sträng av sorterat grus som därefter hyvlas ut i till ett jämnt lager på vägbanan (Skogskunskap 2016). Bild finns i bilaga 3.
3.4 Totalkostnadsanalys (LCC)
För att skapa medvetenhet om en produkts totala kostnad under dess livslängd kan en totalkostnadsanalys göras. I analysen beaktas varje
delkostnad i syfte att uppnå lägsta möjliga totala kostnad. Logistikkostnader står generellt för minst hälften av de totala kostnaderna för en produkt (Storhagen 2018). En totalkostnadsanalys kan illustreras som ett isberg, se figur 4. Toppen av isberget visar inköpriset och under vattenytan döljs övriga delkostnader som tex lager-, transport-, material-, hantering-,
kvalitetskontrolls- och underhållskostnader. Transportkostnaden kan ibland vara dyrare än produkten och därför är det lämpligt att göra en
totalkostandsanalys för att få en överblick över den faktiska kostnaden (Jonsson 2008).
Figur 4 Isbergsmodellen
LCC kan beräknas genom följande ekvationer (Hagberg & Henriksson 2018):
𝐿𝐶𝐶 = 𝐶𝐴 (𝐼𝑛𝑘ö𝑝𝑠𝑝𝑟𝑖𝑠𝑒𝑡) + 𝐿𝑆𝐶(𝐿𝑖𝑓𝑒 𝑠𝑢𝑝𝑝𝑜𝑟𝑡 𝐶𝑜𝑠𝑡) 𝐿𝑆𝐶 = 𝐶𝐼(𝑖𝑛𝑣𝑒𝑠𝑡𝑒𝑟𝑖𝑛𝑔 𝑎𝑣 𝑢𝑛𝑑𝑒𝑟ℎå𝑙𝑙𝑠𝑣𝑒𝑟𝑘𝑡𝑦𝑔)
+ 𝐶𝐸(𝐷𝑟𝑖𝑓𝑘𝑜𝑠𝑡𝑛𝑎𝑑 𝑢𝑛𝑑𝑒𝑟 𝑙𝑖𝑣𝑠𝑡𝑖𝑑𝑒𝑛)
+ 𝐶𝑁( 𝑢𝑛𝑑𝑒𝑟ℎå𝑙𝑙𝑠𝑘𝑜𝑠𝑡𝑛𝑎𝑑𝑒𝑟 𝑢𝑛𝑑𝑒𝑟 𝑙𝑖𝑣𝑠𝑡𝑖𝑑𝑒𝑛)
11 Svensson
3.4.1 Kostnad vid grusvägsunderhåll
Vid grusvägsunderhåll uppstår t.ex. kostnader för grus och för de maskiner som krävs vid utförandet (Edvardsson 2015). Beräkning av kostnader kan enligt Lantz, Isaksson och Löfsten (2014) delas upp i direkta och indirekta kostnader. Är kostnaden hänförbar till ett specifikt kalkylobjekt är det en direkt kostnad medan en indirekt kostnad inte är hänförbar till ett specifikt kalkylobjekt. Direkta kostnader för underhållsaktiviteten grusning är material-, personal-, transport- och bränslekostnad (Skogskunskap u.å).
Enligt Svenska Petroleum & Biodrivmedel institutet var årsmedelpriset för diesel 16,10 kr per liter varav 7,89 kr var dieselskatt (SPBI u.å).
För att beräkna underhållskostnader har Skogskunskap tagit fram kalkyler för detta. Skogskunskap är en hemsida på internet och är framtagen av Skogforsk, LRF Skogsägarna och Skogsstyrelsen. Innehållet på deras sida är framtaget av forskare och praktiker (Skogskunskap u.å). Skogskunskap har en kalkyl för att beräkna kostnaden för grusnings när nytt grus används. För att använda deras kalkyl krävs information om vägens längd, trafikintensitet och vilken klimatzon den ligger i. Skogskunskap delar in trafikintensiteten i kategorierna låg (0–24 fordon/årsmedeldygn), mellan (25–124
fordon/årsmedeldygn) och hög (mer än 124 fordon/årsmedeldygn).
Klimatzonerna delas upp i södra, mellersta och norra Sverige. Kostnaden som beräknas fram är utan moms (Skogskunskap u.å). Enligt Skogskunskap är kostnaden för återvinning av grus mellan 7-12 kronor per meter för en väghyvel med en grusåtervinningsmaskin som t.ex. Mähler (Skogskunskap 2016).
3.5 Miljöpåverkan
Brundtlandskommission definierar hållbar utveckling som: ” En utveckling som tillåter nuvarande generationer att tillgodose sina grundläggande behov utan att äventyra kommande generationers miljö, hälsa och möjlighet att försörja sig”. Brundtlandrapporten är en handlingsplan för hållbar utveckling som handlar om att skapa en plan för att lösa fattigdoms- och miljöproblem med hjälp av frihandel (Björklund 2018).
Ytterligare en handlingsplan är FN:s Agenda 21 som fokuserar på lokala lösningar och på att minska varu- och avfallsflöden. Denna handlingsplan ska lösa klimatförändringen med hjälp av olika principer. Exempel på några principer är kretsloppsprincipen som handlar om att återanvända material och substitutionsprincipen som t.ex. innebär att vid val av olika produkter ska de väljas som är bäst ur miljöhänseende. (Björklund 2018).
För att beräkna vilken produkt som är bäst ut miljöhänseende kan en livscykelanalys göras. Björklund (2018) menar att det är svårt att beräkna
12 Svensson
miljöpåverkan och därför krävs avgränsningar. Den enklaste
gränsdragningen är att enbart studera en logistikaktivitet såsom t.ex.
transporter.
3.5.1 Livscykelanalys (LCA)
För att bestämma en produkts totala miljöpåverkan kan en livscykelanalys (LCA) göras. Modellen är komplex då det är svårt att definiera
systemgränser, metodval och värderingsgrunder. Därför bör LCA inte användas i marknadsföringssyfte utan snarare som ett internt verktyg för att identifiera rätt riktning (Björklund 2018).
LCA kan delas upp i olika steg. Första steget är att beskriva målet med LCA, ambitionsnivån och analysens omfattning (Björklund 2018). Det är viktigt att tydligt berätta vilka delar hos ett system som studeras
(Ammenberg 2012). Andra steget är att samla in data om olika aktivitets miljöbelastning som finns hos produktsystemet. Tredje steget är att göra en klassificering över systemets miljöpåverkan. Olika klasser kan t.ex. vara resursförbrukning, hälsoeffekter och bidrag till växthuseffekten (Björklund 2018). Vid räkning på bidrag till växthuseffekten användas ofta
koldioxidekvivalenter som enhet (Ammenberg 2012). Sista steget är tolkning av resultatet. Resultatet bygger ofta på egna värderingar där olika miljöproblem som rangordnas mot varandra (Björklund 2018).
3.5.2 Beräkning för transporters miljöpåverkan
Analyser och mätningar på stora och komplexa logistiksystem är svåra så därför bör avgränsningar göras. Att göra mätningar utanför sina gränser anses fördelaktigt då miljöpåverkan sker i alla försörjningsleden såsom råvaruproduktion, produktanvändandet och deponering av produkten.
Risken med avgränsningar är att det leder till att den totala miljöpåverkan ökar på grund av suboptimering. Den enklaste gränsdragningen är att enbart studera en logistikaktivitet såsom transporter. Ställningstagande måste tas till om miljöbelastning från fordonet ska exkluderas som t.ex.
fordonstillverkningen, underhållsåtgärder, distribution av bränsle och framtida påverkan som skrotning (Björklund 2018).
Björklund (2018) beskriver olika modeller för att beräkna miljöpåverkan på transporter. Svenska och danska forskare har tagit fram en modell som beräknar utsläppen genom att studera landets ekonomiska aktivitet (BNP), värde-, transport-, trafik-, energi- och utsläppsintensitet. Denna modell används främst när stora transportsystem som t.ex. hela länders transporter ska analyseras. En annan snarlik metod har en forskningsgrupp i Edinburgh tagit fram. I denna modell beror koldioxidutsläppen på godsvikt, godsvikt på
13 Svensson
väg, antal hanterade ton, transportarbete, trafikarbete och bränsleåtgång (Björklund 2018).
I Sverige är NTM(Network for Transport) - metoden ett traditionellt
tillvägagångsätt för miljöberäkning av fordonstransport, se figur 5. Metoden är framtagen i samråd med representanter från ett flertal transportbolag. Vid användning av NTM-metoden krävs kännedom om fordonets lastkapacitet för att beräkna fyllnadsgrad, trafikarbete och bränsleåtgång. Allokering innebär att miljöpåverkan fördelas t.ex. delas en transport av två varor behöver miljöpåverkan delas upp sinsemellan produkterna. Miljöpåverkan beräknas genom att fordonets bränsleförbrukning multipliceras med fordonsträckan (Björklund 2018).
Figur 5. NTM-metoden
3.6 Utveckling av beräkningsmodell
För att skapa förståelse för den totala kostnaden och den miljöpåverkan som uppstår och för att skatta ekonomisk och miljömässig påverkan för
underhållsaktiviteten grusning utvecklas en egen modell. Modellen är tänkt att användas för att beräkna den totala kostnaden och den miljöpåverkan som uppstår vid användning av nytt respektive återvunnet grus. Modellen visualiseras i figur 6.
För att skapa modellen krävs först teori om underhållsaktiviteten grusning för att få vetskap om vilka moment som påverkar kostnad och miljö.
Underhållsaktiviteten grusning beskrivs i delkapitel 3.2.
Vid beräkning av testscenariot skapas ett flertal avgränsningar. Endast direkta kostnader studeras d.v.s. kostnader som går att hänföra till ett specifikt fall för att möjliggöra en beräkning av kostnaderna som uppstår. I detta fall rör det sig om transport-, material-, och personalkostnad.
Enligt Björklund (2018) är det komplext att studera miljöpåverkan från ett helt livssystem och därför bör avgränsningar göras. Enklaste
gränsdragningen är att enbart en logistikaktivitet studeras såsom transporter.
Vid miljöpåverkan av transporter krävs ställningstagande om fordonets miljöpåverkan ska inkluderas såsom t.ex. fordonstillverkning och
underhållsåtgärder. Detta råd följs och därför studeras enbart miljöpåverkan från fordon i studien. Miljöpåverkan beräknas från bränsleåtgången som krävs av fordonen som används vid underhållsaktiviteten.
Fordonstyp Fyllnadsgrad Trafikarbete Bränsleåtgång Miljöpåverkan Allkolering
14 Svensson
Kostnaderna i modellen beräknas genom att alla delkostnader summeras.
Metoden som används för att beräkna miljöpåverkan är inspirerad av NTM- metoden som förklaras i delkapitel 3.5.2.
Figur 6. Modell för att skatta ekonomisk och miljömässig påverkan för underhållsaktiviteten grusning
Kostander
(Svenska kronor) Direkta kostnader
Transportkostnad
Materialkostnad Genosnittlig
gruskostnad Genomsnittlig grusåtgång per km
Personalkostnad Genomsnittlig
timkostnad Antal
arbetstimmar
Miljöpåverkan
(koldioxidutsläpp) Bränsleåtgång vid transport
Fordon som nyttjas Trafikarbetet
Transportsträcka (Fkm)
15 Svensson
4. Empiri
Följande kapitel presenterar genomförandet av testscenariot och insamlade data.
Beräkningsmodellen i kapitel 3.6 testas genom ett testscenario som visas i figur 7. I testet beräknas kostnad och miljöpåverkan för att erhålla gruset som krävs vid grusning utifrån tre olika alternativ. I alternativ ett används nytt grus och i alternativ två och tre används återvunnet grus.
• I alternativ ett används en väghyvel och en lastbil med släp. Det krävs en person som kantskär vägen och en person som transporterar nytt grus och lägger det på vägen. Det förekommer två olika
sträckor. En sträcka i samband med underhållsarbetet dvs vid grusningen och en sträcka för transport mellan grustäkt och grusväg för att hämta nytt grus.
• I alternativ två används en väghyvel och en hjullastare. Det krävs en person som kantskär vägen och en person som kör hjullastaren som drar Saga. Enda sträckan som körs är på grusvägen där
underhållsarbetet sker. Grusåtervinnaren kan enbart köra halva vägen åt gången vilket innebär att sträckan som körs måste dubbleras.
• Tredje alternativet är grusåtervinnaren Rolf. Det är en ny
grusåtervinnare som är under utveckling och används därför inte i dagsläget. Rolf sätts direkt på en väghyvel vilket innebär att det i detta alternativ krävs en person. Likt Saga plockar Rolf upp det kantskurna materialet. Grusåtervinnaren kan enbart köra halva vägen åt gången vilket innebär att sträckan som körs måste dubbleras.
Oönskat material såsom stenar och grästuvor sorteras bort genom ett transportband som är placerat på sidan av maskinen. Detta material skickas ut och hamnar i dikeskanten. Önskat material, d.v.s. gruset, hamnar återigen på vägen. Bild på Rolf finns i bilaga 3.
16 Svensson
Figur 7. Visualisering av testscenario
I testscenariot tas ingen hänsyn till miljöpåverkan och kostnader för fordonet som brukas eller att förflytta sig till och från grusvägen med
grusåtervinningsmaskinen. I figur 7 under kolonen "fordon som krävs" står det att alla alternativen kräver en väghyvel, detta beaktas inte i studien eftersom testet avgränsas till kostnader och miljöpåverkan för att erhålla det grus som krävs för att genomföra underhållsaktiviteten grusning.
Transportkostnaden och miljöpåverkan beräknas utifrån den körda sträckan, under kolonen "sträckor som körs" står körsträckan för varje alternativ. Vid beräkning av körsträckan för transport av nytt grus beräknas att lastbilen transporterar maximalt med grus. När det inte finns någon mall för att beräkna transportkostnaden beräknas kostnaden genom att Svenska Petroleum Institutets dieselpris multipliceras med bränsleåtgången för den körda sträckan. Personalkostnaden beräknas från aktivitetens tidsåtgång. Då väghyveln försummas kräver varje aktivitet endast en person.
Efter resultatet av testscenariot jämförs resultatet av kostnaderna för nytt och återvunnet grus med hjälp av information från Skogskunskaps hemsida.
Utifrån resultatet görs ytterligare en beräkning med kompletteringsgrusning.
Kompletteringsgrusning krävs vid grusåtervinning eftersom gruset endast kan återvinnas ett visst antal gånger. Enligt projektet hållbart underhåll av grusväg krävs kompletteringsgrusning ungefär var 3:e gång grusning sker.
Vid 3:e gångens grusning används 25% nytt grus och 75% återvunnet grus.
För att skapa ett rättvist resultat om vilket alternativ som är bäst ur ett ekonomiskt och miljömässigt perspektiv beräknas med hjälp av resultat från testscenariot en livstidskostnad på 40 år som tar hänsyn till
kompletteringsgrusning.
För testberäkningen samlas information in genom intervjuer och dokument.
Dokumenten i empirin är från respondenter och projektet ”Hållbart
Alternativ
1. Ingen återvinning av
grus
2. Återvinning med Saga
3. Återvinning med Rolf
Fordon som krävs
Väghyvel samt lastbil för transportav grus
Väghyvel samt traktor/hjullastare
som drar Saga
Väghyvel med Rolf
Peresonal som krävs
En som kantskär samt en som hämtar och lägger
på grus
En som kantskär samt en som kör trakot/hjullastare
En som utför kantskärning
Tid= Utförandetid samt tiden för
grustransport
Tid = Utförandetid
Tid= Utförandetid
Materialåtgång
Nytt grus tillförs, genomsnitt 28,7
ton/km
Inget nytt grus tillförs
Inget nytt grus tillförs
Sträckor som körs
Utförandet samt stäckan mellan
grustäkt och grusväg
Utförandet
Utförandet
17 Svensson
underhåll av grusväg”. En intervju via Zoom görs med Birgitta Johansson som arbetar på entreprenörföretaget Rolf Johansson Schakt och Transport AB som bl.a. utför olika former av vägunderhållstjänster. Även en
telefonintervju görs med Alexander Lyrbo som är konstruktör för
grusåtervinningsmaskinen Rolf. I kapitel 4.1 och 4.2 presenteras insamlade data.
4. 1 Kostnader och miljöpåverkan vid användning av nytt grus
Transportkostnaden beräknas med information som tas från Rolf Johansson Schakt och Transport AB, detta visas i tabell 1. Kostnaden för en
arbetstagare där underhållsaktivitet grusning utförs uppskattas till 460 kr/tim. Materialkostnaden för grus anses enligt Birgitta Johansson vara ungefär 77 kr/ton avhämtat på täkt.
Tabell 1. Transportkostnader
Sträcka (Km) Bil + Släp Sträcka (Km) Bil+ Släp
0-10 29 kr 35,1-40 54 kr
10,1-15 36 kr 40,1-45 57 kr
15,1-20 40 kr 45,1-50 62 kr
20,1-25 43 kr 50,1-55 65 kr
25,1-30 47kr 55,1-60 68 kr
30,1-35 51 kr
Utifrån en daglig miljörapport på lastbil med släp hos Rolf Johansson Schakt och Transport AB räknas bränsleåtgång per km, värdet ses i tabell 2.
Lastbilen i beräkningen har ett släp som maximalt fås lastas med 35 ton.
Tabell 2. Bränsleåtgång & Miljöpåverkan
Sträcka (km) Bränsle (l)
445,62 276,20
𝐵𝑟ä𝑛𝑠𝑙𝑒å𝑡𝑔å𝑛𝑔 𝑝𝑒𝑟 𝑘𝑚 =𝐵𝑟ä𝑛𝑠𝑙𝑒å𝑡𝑔å𝑛𝑔
𝑆𝑡𝑟ä𝑐𝑘𝑎 =276,20
445,62= 0,6 𝑙𝑖𝑡𝑒r/km
18 Svensson
4.1.1. Materialåtgång
För att få fram mängden grus som krävs beräknas ett genomsnittligt värde med hjälp av data från ett avtal som Rolf Johansson Schakt och Transport AB har med Tingsryds kommun.
I datan finns information om vägens nummer hos Trafikverket, dess längd och uppskattad grusmängd i ton som krävs för grusning. Den genomsnittliga materialåtgången för de 15 vägarna räknas ut. Datan presenteras i tabell 3.
Tabell 3. Grusmängd
Trafikverkets vägnummer
Sträcka som grusas i km Uppskattad grusmängd i ton
Grusmängd per längdenhet
17529 6,960 246 28,3
17530 5,625 200 28,1
17582,2 4,220 147 28,7
17746 4,434 160 27,7
17794 3,520 119 29,6
17806 2,000 68 29,4
17860,2 3,410 131 26,0
17916 1,530 51 30
18020 2,750 93 29,6
18030 1,900 66 28,8
18165 3,500 127 27,6
18205 2,100 73 28,8
18226 1,300 40 32,5
18327 1,600 58 27,6
17661,2 2,662 94 28,3
Totalt: 47,511 1673 431
Genomsnitt: 3,167 111,53 28,7
4.1.2 Genomsnittligt avstånd och tid mellan grustäkt och grusväg Det genomsnittliga avståndet mellan grustäkt och grusväg beräknas med hjälp av en vägkarta över Tingsryds kommun, som ses i bilaga 4. Datan presenteras i tabell 4 och 5. Internetsidorna Applekarta, Hitta och Eniro används för beräkning av sträckan mellan grustäkt och grusväg.
19 Svensson
En plats i närheten till grusvägen väljs som destinationspunkt vid
beräkningarna. Startdestinationen vid beräkningarna är en grustäkt i Urshult, Trehörna. Tre sträckor räknas ut för varje grusväg.
Alla vägarnas sträckor summeras ihop. För Apple karta är summan 153,6 km, för Hitta är summan 163 km och för Eniro är summan 200, 6 km. Dessa summor adderas ihop och divideras med tre, då erhålls det genomsnittliga värdet för den totala sträckan för de 15 vägarna vilket är 172,4 km. Detta värde divideras med 15 och då erhålls den genomsnittliga sträckan mellan grustäkt och grusväg som är 11,5 km. På samma sätt beräknas tidsåtgången mellan grustäkt och grusvägs ut. Vilket ger en tidsåtgång på 0,26 timmar.
Utifrån den framräknade sträckan och tidsåtgången fås en körhastighet på 0,02 km/h. När Applekartor används uppgavs ibland flera alternativa körrutter, det alternativet med kortast sträcka väljs för att användas i beräkningarna.
Tabell 4. Avstånd från grustäkt till grusväg
Trafikverkets vägnummer
Från Urshult, Trehörna till:
Avstånd i kilometer (Apple kartor)
Avstånd i kilometer (Hitta)
Avstånd i kilometer (Eniro)
17529 Bastaremåla 10 11,3 15,1
17530 Krokshult 17 19,7 23,3
17582,2 Övre
hätteboda
4,4 4,4 9,3
17746 Hässleholm 6,4 6 9,9
17794 Lindehult 8,1 9,2 14,5
17806 Froaryd 6,9 6,6 2,4
17860,2 Södra
rimshult
21 20,9 24,5
17916 Olofslycke 3,1 3,3 5,5
18020 Rössvik 4,1 2,9 1,6
18030 Sånnahult 9,2 8,6 5,9
18165 Stenstjömåla 14 18,6 20,9
18205 Övre
hätteboda
4,4 4,4 9,3
20 Svensson
18226 Midingstorp 14 13,7 19,4
18327 Kompersmåla 21 23,2 25
17661,2 Tåget 10 10,2 14
Totalt: 153,6 163 200,6
Tabell 5. Körtid mellan grustäkt och grusväg
Trafikverkets- vägnummr
Från Urshult, Trehörna till:
Körtid i minuter:
(Apple kartor)
Körtid i minuter:
(Hitta)
Körtid i minuter (Eniro)
17529 Bastaremåla 15 14 18
17530 Krokshult 26 26 30
17582,2 Övre
Hätteboda
9 7 14
17746 Hässleholm 11 8 16
17794 Lidenhult 13 11 9
17806 Froaryd 9 8 26
17860,2 Södra rimshult
25 27 9
17916 Olofslycke 6 5 26
18020 Rössvik 6 4 11
18030 Sånnahult 14 11 6
18165 Stenstjömåla 23 22 13
18205 Övre
Hätteboda
9 7 14
18226 Midingstorp 22 16 23
18327 Kompersmåla 30 27 29
17661,2 Tåget 16 16 20
Totalt: 234 209 264
21 Svensson
4.2 Kostnader och miljöpåverkan vid användning av återvunnet grus När återvunnet grus används finns endast personal-och bränslekostnad.
Personalkostnaden beräknas genom att multiplicera tidsåtgången med timkostnaden för arbetstagaren.
Enligt projektet Hållbart underhåll av grusväg har grusåtervinnaren Rolf en hastighet på 2 km/h. Vid kontakt med Alexander Lyrbo fås information om tidsåtgången för att köra grusåtervinnaren Saga. Det tar det 5 timmar att köra maskinen åt ena håller och 5 timmar åt det andra hållet vilket ger en totaltid på 10 timmar. Utifrån den informationen beräknas Sagas hastighet.
𝐻𝑎𝑠𝑡𝑖𝑔ℎ𝑒𝑡 𝑓ö𝑟 𝑔𝑟𝑢𝑠å𝑡𝑒𝑟𝑣𝑖𝑛𝑛𝑖𝑛𝑔 𝑚𝑒𝑑 𝑆𝑎𝑔𝑎 =𝐾ö𝑟𝑑 𝑠𝑡𝑟ä𝑐𝑘𝑎 𝑡𝑖𝑑𝑠å𝑡𝑔å𝑛𝑔 =7
5
= 1,4 𝑘𝑚/ℎ
Bränslekostnaden beräknas genom att multiplicera bränsleåtgången med bränslepriset. I tabell 6 visas bränsleåtgången för Saga och Rolf.
Miljöpåverkan beräknads på det fordon som kör grusåtervinningsmaskinen.
Tabell 6. Bränsleförbrukning Saga & Rolf
Grusåtervinnare Bränsleförbrukning för att dra grusåtervinnaren
Bränsleförbrukning för väghyveln
SAGA 11 liter/mil 5 liter/mil
ROLF 5 liter/mil 5 liter/ mil
22 Svensson
5. Analys & Resultat
I följande kapitel testas den egenutvecklade modellen och resultatet presenteras och jämförs med teoretiska ramverk.
5.1 Testscenario
Den egenutvecklade modellen för att skatta ekonomisk och miljömässig påverkan för underhållsaktiviteten grus testas genom ett scenario.
Testscenariot byggs på data och teorier från kapitel tre och fyra. I testscenariot används en fiktiv grusväg. Av vägarna som studeras är den genomsnittliga gruslängden 3,2 km och det genomsnittliga avståndet mellan grusväg och grustäkt 11,5 km därför väljs det att den fiktiva grusvägen är 3,2 km lång med ett avstånd på 11,5 km mellan grusväg och grustäkt.
5.1.1 Kostnad för nytt grus
𝑀ä𝑛𝑔𝑑 𝑛𝑦𝑡𝑡 𝑔𝑟𝑢𝑠 = 𝑔𝑟𝑢𝑠𝑣ä𝑔𝑒𝑛𝑠 𝑙ä𝑛𝑔𝑑 (𝑘𝑚) × 𝑔𝑟𝑢𝑠å𝑡𝑔å𝑛𝑔 (𝑝𝑒𝑟 𝑘𝑚)
= 3,2 × 28,7 = 91,8 𝑡𝑜𝑛 𝑇𝑖𝑑𝑠å𝑡𝑔å𝑛𝑔 𝑚𝑒𝑙𝑙𝑎𝑛 𝑔𝑟𝑢𝑠𝑡ä𝑘𝑡 𝑜𝑐ℎ 𝑔𝑟𝑢𝑠𝑣ä𝑔
= ℎ𝑎𝑠𝑡𝑖𝑔ℎ𝑒𝑡 Z𝑘𝑚
ℎ [ × 𝑔𝑟𝑢𝑠𝑣ä𝑔𝑒𝑛𝑠 𝑙ä𝑛𝑔𝑑 (𝑘𝑚)
= 0,02 × 11,5 = 0,23 ℎ
𝐴𝑛𝑡𝑎𝑙 𝑘ö𝑟𝑡𝑢𝑟𝑒𝑟 = 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑎 𝑚ä𝑛𝑔𝑑𝑒𝑛 𝑔𝑟𝑢𝑠 (𝑡𝑜𝑛)
𝑚𝑎𝑥𝑖𝑚𝑎𝑙 𝑓𝑦𝑙𝑙𝑛𝑎𝑑𝑠𝑣𝑖𝑘𝑡 (𝑡𝑜𝑛) =91,8 35
= 2,6 𝑑. 𝑣. 𝑠 𝑡𝑟𝑒 𝑡𝑢𝑟𝑒𝑟 𝑘𝑟ä𝑣𝑠 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙𝑡 𝑎𝑛𝑡𝑎𝑙 𝑘𝑚 = 2(3 × 11,5)
= 69 𝑘𝑚 (𝑚𝑢𝑙𝑖𝑝𝑙𝑖𝑐𝑒𝑟𝑎𝑠 𝑚𝑒𝑑 2 p. g. a sträckan tillbaka) 𝑇𝑖𝑑𝑠å𝑡𝑔å𝑛𝑔 𝑡𝑖𝑙𝑙 3 𝑡𝑢𝑟𝑒𝑟 = 69 × 0,02 = 1,4 ℎ
𝑇𝑟𝑎𝑛𝑠𝑝𝑜𝑟𝑡𝑘𝑜𝑠𝑡𝑛𝑎𝑑 𝑎𝑣 𝑔𝑟𝑢𝑠 = 29 𝑘𝑟 × 𝑎𝑛𝑡𝑎𝑙 𝑡𝑜𝑛 = 29 𝑘𝑟 × 91,8 𝑡𝑜𝑛
= 2 662 𝑘𝑟 𝑀𝑎𝑡𝑒𝑟𝑖𝑎𝑙𝑘𝑜𝑠𝑡𝑎𝑛𝑑 𝑎𝑣 𝑔𝑟𝑢𝑠
= 𝑔𝑒𝑛𝑜𝑚𝑠𝑛𝑖𝑡𝑡𝑙𝑖𝑔 𝑔𝑟𝑢𝑠𝑘𝑜𝑠𝑡𝑛𝑎𝑑 𝑖 𝑘𝑟
× 𝑔𝑒𝑛𝑜𝑚𝑠𝑛𝑖𝑡𝑡𝑙𝑖𝑔𝑡 𝑔𝑟𝑢𝑠å𝑡𝑔å𝑛𝑔 𝑖 𝑡𝑜𝑛 = 77 𝑘𝑟 × 91,8
= 7 069 𝑘𝑟
23 Svensson
𝑃𝑒𝑟𝑠𝑜𝑛𝑎𝑙𝑘𝑜𝑠𝑡𝑎𝑛𝑑 𝑣𝑖𝑑 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑝𝑜𝑟𝑡 𝑎𝑣 𝑔𝑟𝑢𝑠
= 𝑔𝑒𝑛𝑜𝑚𝑠𝑛𝑖𝑡𝑡𝑙𝑖𝑔 𝑡𝑖𝑚𝑘𝑜𝑠𝑡𝑛𝑎𝑑 (𝑘𝑟) × 𝑓𝑎𝑘𝑡𝑖𝑠𝑘 𝑘ö𝑟𝑡𝑖𝑑 (ℎ)
= 460 × 1,4 = 644 𝑘𝑟
𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑘𝑜𝑠𝑡𝑛𝑎𝑑 𝑎𝑣 𝑛𝑦𝑡𝑡 𝑔𝑟𝑢𝑠 = 2 662 + 7 069 + 644 = 10 375 𝑘𝑟 I figur 8 visualiseras den procentuella fördelningen mellan transport-, grusåtervinnings- och personalkostnad.
𝐵𝑟ä𝑛𝑠𝑙𝑒å𝑡𝑔å𝑛𝑔 𝑣𝑖𝑑 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑝𝑜𝑟𝑡 𝑎𝑣 𝑔𝑟𝑢𝑠
= 𝐵𝑟ä𝑛𝑠𝑙𝑒å𝑡𝑔å𝑛𝑔 𝑝𝑒𝑟 𝑘𝑚 × 𝐴𝑛𝑡𝑎𝑙𝑒𝑡 𝑘𝑚 = 0,6 × 69
= 41,4 𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟
5.1.2 Kostnad med grusåtervinnaren Saga 𝑇𝑖𝑑𝑠å𝑡𝑔å𝑛𝑔 𝑓ö𝑟 𝑔𝑟𝑢𝑠å𝑡𝑒𝑟𝑣𝑖𝑛𝑛𝑖𝑛𝑔
= 𝑔𝑟𝑢𝑠𝑣ä𝑔𝑒𝑛𝑠 𝑙ä𝑔𝑛𝑑
𝑔𝑟𝑢𝑠å𝑡𝑒𝑟𝑣𝑖𝑛𝑛𝑖𝑛𝑔𝑠 ℎ𝑎𝑠𝑡𝑖𝑔ℎ𝑒𝑡 Z𝑘𝑚
ℎ [ =6,4
1,4= 4,6 ℎ 𝑃𝑒𝑟𝑠𝑜𝑛𝑎𝑙𝑘𝑜𝑠𝑡𝑛𝑎𝑑
= 𝑡𝑖𝑚𝑘𝑜𝑠𝑡𝑛𝑎𝑑 (𝑘𝑟)
× 𝑡𝑖𝑑𝑠å𝑡𝑔å𝑛𝑔 𝑓ö𝑟 𝑔𝑟𝑢𝑠å𝑡𝑒𝑟𝑣𝑖𝑛𝑛𝑖𝑛𝑔 (ℎ) = 460 × 4,6
= 2 116 𝑘𝑟
𝐵𝑟ä𝑛𝑠𝑙𝑒𝑓ö𝑟𝑏𝑟𝑢𝑘𝑛𝑖𝑛𝑔 = 𝑏𝑟ä𝑛𝑠𝑙𝑒å𝑡𝑔å𝑛𝑔 j𝑝𝑒𝑟
𝑘𝑚k × 𝑔𝑟𝑢𝑠𝑣ä𝑔𝑒𝑛𝑠 𝑙ä𝑔𝑛𝑑
= 11 × 2(3,2) = 70,4 𝑙
Figur 8. Procentuell fördelning av kostnaden för nytt grus 26%
68%
6%
Procentuell fördelning av kostnaden av nytt grus
Transportkostnad Materialkostand Personalkostand
24 Svensson
𝑇𝑟𝑎𝑛𝑠𝑝𝑜𝑟𝑡𝑘𝑜𝑠𝑡𝑛𝑎𝑑
= 𝑏𝑟ä𝑛𝑠𝑙𝑒𝑘𝑜𝑠𝑡𝑎𝑛𝑑 𝑢𝑡𝑎𝑛 𝑑𝑖𝑒𝑠𝑒𝑙𝑠𝑘𝑎𝑡𝑡(𝑘𝑟)
× 𝑏𝑟ä𝑛𝑠𝑙𝑒𝑓ö𝑟𝑏𝑟𝑢𝑘𝑛𝑖𝑛𝑔 (𝑙) = 8,21 × 70,4 = 578 𝑘𝑟
Data saknas för bränslekostnaden, därför används Svenska Petroleum och Biodrivmedel institutets årsmedelpris på diesel utan skatt för 2019.
𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑘𝑜𝑠𝑡𝑛𝑎𝑑 𝑎𝑣 𝑔𝑟𝑢𝑠å𝑡𝑒𝑟𝑣𝑖𝑛𝑛𝑎𝑟𝑒𝑛 𝑆𝑎𝑔𝑎 = 2 116 + 578 = 2 694𝑘𝑟 I figur 9 visas den procentuella fördelningen mellan personal- och
transportkostnad för grusåtervinnaren Saga.
5.1.3 Kostnad med grusåtervinnaren Rolf 𝑇𝑖𝑑𝑠å𝑡𝑔å𝑛𝑔 𝑓ö𝑟 𝑔𝑟𝑢𝑠å𝑡𝑒𝑟𝑣𝑖𝑛𝑛𝑖𝑛𝑔
= 𝑔𝑟𝑢𝑠𝑣ä𝑔𝑒𝑛𝑠 𝑙ä𝑔𝑛𝑑
𝑔𝑟𝑢𝑠å𝑡𝑒𝑟𝑣𝑖𝑛𝑛𝑖𝑛𝑔𝑠 ℎ𝑎𝑠𝑡𝑖𝑔ℎ𝑒𝑡 Z𝑘𝑚
ℎ [ =6,4
2 = 3,2 ℎ 𝑃𝑒𝑟𝑠𝑜𝑛𝑎𝑙𝑘𝑜𝑠𝑡𝑛𝑎𝑑
= 𝑡𝑖𝑚𝑘𝑜𝑠𝑡𝑛𝑎𝑑 (𝑘𝑟)
× 𝑡𝑖𝑑𝑠å𝑡𝑔å𝑛𝑔 𝑓ö𝑟 𝑔𝑟𝑢𝑠å𝑡𝑒𝑟𝑣𝑖𝑛𝑖𝑛𝑔 (ℎ) = 460 × 3,2
= 1472 𝑘𝑟
𝐵𝑟ä𝑛𝑠𝑙𝑒𝑓ö𝑟𝑏𝑟𝑢𝑘𝑛𝑖𝑛𝑔 = 𝑏𝑟ä𝑛𝑠𝑙𝑒å𝑡𝑔å𝑛𝑔 j𝑝𝑒𝑟
𝑘𝑚k × 𝑔𝑟𝑢𝑠𝑣ä𝑔𝑒𝑛𝑠 𝑙ä𝑔𝑛𝑑
= 5 × 2(3,2) = 32 𝑙 𝑇𝑟𝑎𝑛𝑠𝑝𝑜𝑟𝑡𝑘𝑜𝑠𝑡𝑛𝑎𝑑
= 𝑏𝑟ä𝑛𝑠𝑙𝑒𝑘𝑜𝑠𝑡𝑛𝑎𝑑 𝑢𝑡𝑎𝑛 𝑑𝑖𝑒𝑠𝑒𝑙𝑠𝑘𝑎𝑡𝑡(𝑘𝑟)
× 𝑏𝑟ä𝑛𝑠𝑙𝑒𝑓ö𝑟𝑏𝑟𝑢𝑘𝑛𝑖𝑛𝑔 (𝑙) = 8,21 × 32 = 263 𝑘𝑟
79%
21%
Procentuell fördelning av kostnaden med gruåtervinnaren Saga
Personalkostnad
Transportkostnad
Figur 9. Procentuell fördelning över kostnaden med grusåtervinnaren Saga
25 Svensson
Data saknas för bränslekostnaden, därför används Svenska Petroleum &
Biodrivmedel institutets årsmedelpris på diesel utan skatt för 2019.
𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑘𝑜𝑠𝑡𝑛𝑎𝑑 𝑓ö𝑟 𝑔𝑟𝑢𝑠å𝑡𝑒𝑟𝑣𝑖𝑛𝑛𝑎𝑟𝑒𝑛 𝑅𝑜𝑙𝑓 = 1472 + 263 = 1 735𝑘𝑟 I figur 10 visualiseras den procentuella fördelningen mellan personal- och transportkostnad för grusåtervinnaren Rolf.
5.2. Jämförelse av kostnader
I testscenariot är kostnaden för nytt grus 10 375 kr, och för återvunnet grus med Saga 2694 kr och med Rolf 1735 kr. I Skogkunskaps kalkyl är
kostnaden för grusning 10 440 kronor vid låg trafikintensitet och 13 040 kronor vid mellanhög trafikintensitet. I figur 11 presenteras kostnaderna för de olika alternativen.
Enligt skogskunskap är kostnaden för att grusåtervinning för en väghyvel med grusåtervinningsmaskin mellan 7–12 kr per meter detta innebär att kostanden för en 3,2 km grusväg bör vara mellan 22400–38400 kronor.
Figur 11. Kostnad i kronor
I figur 12 visas den procentuella skillnaden mellan kostnaden för nytt grus i testscenariot och Skogskunskapskalkyls kostnader. Kostnaden för nytt grus i
10375
2694 1735 10440 13040
20000 40006000 100008000 12000 14000
Modellscenario nytt
grus Modellscenario återvunnet grus med
Saga
Modellscenario återvunnet grus med
Rolf
Skogkunskaps kalkyl, trafikintersitet 0-24 fordon/årsmedeldygn
Skogskunks kalkyl, trafikintesitet 25-124 fordon/årsmedeldygn
Kostnad i kronor
Kostnad i kronor 85%
15%
Procentuell fördelning av kostnaden med grusåtervinnaren Rolf
Personalkostnad
Transportkostnad
Figur 10. Procentuell fördelning med grusåtervinnaren Rolf
