Livscykelanalys för papp- och stålregel

Karlstads universitet 651 88 Karlstad Tfn 054-700 10 00 Fax 054-700 14 60 Information@kau.se www.kau.se

Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap Miljö- och energisystem

Thea Wahlström

Livscykelanalys för papp- och stålregel

Jämförande studie om dess miljöpåverkan

Life cycle assessment for paper and steel studs

Comparing study of their environmental impact

Examensarbete 22,5 hp

Högskoleingenjörsprogrammet i energi- och miljöteknik

Juni 2016

Sammanfattning

De väggar som inte ingår i den bärande konstruktionen i en byggnad kallas icke bärande väggar. Det kan vara rumsavdelande väggar eller insidan av en bärande yttervägg. Deras uppbyggnad sker vanligtvis som regelväggar med gipsskivor och vid behov isolering. Det dominerande regelmaterialet är stål men det är även vanligt med träreglar. Gipsskivor fästs med skruv och det kan vara en tidskrävande metod. Att jobba på byggarbetsplatser kan vara krävande för kroppen då det är många tunga lyft och icke ergonomiska ställningar.

Stål är en ändlig resurs och genererar höga utsläpp av miljöpåverkande ämnen under framställning då man till största del endast kan använda fossila bränslen. Processen att bryta järnmalm och omvandla malmen till stål är oerhört energikrävande. Det hade därför varit bra med ett mer miljöanpassat alternativ och det har WTC Teknik tillsammans med Paper Province och BillerudKorsnäs Gruvön tagit fram. Produkten heter Woodpipe och är gjord av flutingpapper med ett fästelement av stark dubbelhäftande tejp.

En livscykelanalys har gjorts för att ta reda på hur mycket mindre miljöpåverkan som genereras av Woodpipe än för stålregeln. Data har samlats in genom en litteraturstudie, från BillerudKorsnäs och Europrofil.

Resultaten visade att Woodpipe har en lägre påverkan på miljön i alla delar av livscykeln gällande utsläpp av ämnen som påverkar växthuseffekten, försurning och övergödning. Eftersom Woodpipe är lättare och monteringen av gipsskivor inte är lika tidskrävande innebär det en enklare hantering på byggarbetsplatser. Det gör produkten attraktiv på marknaden. Effektiviseringspotentialen för Woodpipe ligger i fasen råvara där de största utsläppen just nu sker.

Abstract

All walls that are not a part of the supporting structure in a building are called non-load bearing walls. It may be the inside of an external wall or a room separating wall. They are usually built as a stud wall with drywall and insulation if necessary. The dominant stud material is steel but it is also common with wood. The drywall is fastened with screws and that can be a time consuming method. Working at construction sites can be demanding for the body with a lot of heavy lifting and non-ergonomic postures.

Steel is a finite resource and generates high emissions of substances which has an environmental impact for production because the mostly used energy resource is fossil fuels. The process of mining iron ore and converting the ore to steel is extremely energy intensive. It would be better with a more environmentally friendly alternative and that is what WTC Teknik together with Paper Province and BillerudKorsnäs Gruvön has developed. The product is called Woodpipe and it is made of fluting with a double-sided tape used for fastening the drywall instead of screws.

An LCA has been done to find out how much less environmental impact Woodpipe generates compared to a steel stud. Data has been collected from BillerudKorsnäs, Europrofil, and through a literature review.

Förord

Detta examensarbete har redovisats muntligt för en i ämnet insatt publik. Arbetet har därefter diskuterats vid ett särskilt seminarium. Författaren av detta arbete har vid seminariet deltagit aktivt som opponent till ett annat examensarbete.

Examensarbetet har omfattat 22,5 högskolepoäng och har utförts på Karlstads universitet i uppdrag åt WTC Teknik.

Jag vill tacka Kurt Härdig på WTC Teknik som såg till att jag fick möjligheten att utföra detta arbete och för att alltid vara tillgänglig när frågor behövt ställas.

Tack till min handledare Helen Williams för allt stöd och vägledningen som jag fått under terminen.

Till sist riktas ett tack till Bengt Brunberg och Mats Granrot för all hjälp att bidra med, och tolka data från BillerudKorsnäs.

1

1. Inledning

1.1 Bakgrund

Risker för stora klimatförändringar har skapat ett stort intresse under de senaste åren. Jordens medeltemperatur stiger och det orsakas av oss människor och våra utsläpp, främst vid förbränning av fossila bränslen. Det blir allt fler människor som lever med en högre levnadsstandard och detta sätter press på miljön. Vi måste minska på vår miljöpåverkan om jorden ska klara av att stå emot påfrestningarna som den utsätts för (Bogren et al 2014). Produkter som används i samhället har alla en viss miljöpåverkan, från råvaruframställning till avfall. Detta skulle kunna minskas genom effektiviseringar och ett sätt är att se över energibehovet för processer kopplade till produktens livscykel. Går mängden använd energi att minska ger det positiva gensvar för bl.a. kostnader, bränsletillgång, reningsbehov och minskad miljöpåverkan. En mindre miljöpåverkan kan i dagens samhälle vara ett bra försäljningsargument då allt fler människor blir mer måna om miljön och den påverkan vi har på jorden. Slutligen är det ändå ekonomin som styr då företagen måste tjäna pengar på sin produkt. Att kunna se produkten som helhet i ett system och på så vis kunna peka ut områden som har större behov att effektiviseras är nyttigt och det kan göras med en LCA, livscykelanalys. En produkt påverkar miljön under hela dess livslängd, från tillverkning till användning och slutligen avfallshantering.

Det finns LCA-rapporter att läsa inom de flesta områden. Det ska dock klargöras att en LCA är ett översiktligt redskap. Många gånger innehåller den antaganden, överslagsberäkningar och ibland även ofullständiga system. Det är den ansvariga över LCA:n som avgör hur omfattande och inkluderande resultatet blir. Det är inte alltid möjligt att jämföra två livscykelanalyser som handlar om liknande produkter om olika antaganden har gjorts eller om omständigheter runt omkring inte överensstämmer.

ISO 14040:2006 är en standard som beskriver ramar och principer för livscykelanalyser och innefattar definition av mål och omfattning, inventeringsanalys, tolkningsfas, rapportering, kritisk granskning samt begränsningar. Den beskriver inte tekniken för LCA i detalj eller vilka metoder som bör användas utan är ett transparent standardiseringsorgan (Internationella standardiseringsorganisationen [ISO] 2016).

År 2014 lagstiftades det i Europa att hus som byggs från och med år 2021 ska vara nära nollenergibyggnader. Detta för att ställa högre energikrav och kunna ge berörda företag tid att hinna ställa om sitt arbete. Ett nära nollenergihus ska ha ett energieffektivt klimatskal (tak, väggar, golv, dörrar och fönster) och energin i huset ska till största del komma från förnyelsebara källor så som sol och vind. Boverket har fått ansvaret att komma upp med förslag på vad för energikrav Sverige ska ställa på nära-nollenergihus (Boverket 2015). Det handlar dock om själva användandet av huset, inte något om vilka metoder huset byggs med eller vilka material som det byggs av (Westlund et al. 2014).

2

fram en regel gjord av flera lager fluting. Regeln är tänkt att användas i icke bärande innerväggar.

1.2 Syfte och mål

Syftet med studien är att göra en livscykelanalys över pappregeln Woodpipe och den traditionella stålregeln från Europrofil för att påvisa skillnader ur miljösynpunkt.

Målet är att fastställa vilken regel av Woodpipe och stålregeln som har minst påverkan på miljön. Detta definieras av ett antal mer precisa frågeställningar: Hur stort är energibehovet för att tillverka reglarna? Hur mycket och vad släpper processerna ut till luft, och var under livscykeln sker utsläppen? Vilket moment har den största miljöpåverkan för Woodpipe? Arbetet ska resultera i ett oberoende underlag som med hjälp av en LCA kan påvisa skillnader ur miljösynpunkt mellan Woodpipe och traditionella stålreglar. Detta för att kunna hjälpa företaget om vilket nästa steg i utvecklingen företaget ska ta. Underlaget ska även kunna användas som argument vid marknadsintroduktion.

1.3 Avgränsningar

3

2. Teori

En livscykelanalys följer en standard som ska kunna återskapas och enkelt följas. För att genomföra studien krävs en bakgrundskunskap om hur en LCA genomförs samt om de delar som granskas.

2.1 Vad är LCA?

LCA är engelska och står för Life Cycle Assessment, på svenska översatt till livscykelanalys. Det är en metod där en produkt vanligen studeras från ”vagga” till ”grav”, alltså från utvinning av råmaterial till att produkten deponeras. LCA:n kan även avslutas i ”vaggan”, om produkten kan återvinnas eller återanvändas. Detta kan visa de olika processer som har använts för att en produkt ska ta sin plats i samhället. Energi- och materialflöden eller livscykelkostnader är det vanligaste att studera. De olika processerna bedöms utifrån vilken påverkan de har på naturen, ekonomin eller människan. Det krävs en systemförståelse för att optimera konsumtion och produktion (Gröndahl & Svanström 2010).

Internationella standardiseringsorganisationen ISO har utvecklat en standard, ISO14040, som brukar rekommenderas att följa när en livscykelanalys görs. Att följa en standard ge större möjlighet att göra rättvisa jämförelser mellan produkter.

I början av en LCA görs ett ”Goal & Scope”, på svenska mål och omfattning. Det börjar ofta vagt och generellt för att under tidens gång bli mer precist. Studien återkommer ofta till denna punkt och ändras och omformuleras när ökad kunskap fås om produkten eller tjänsten som undersöks. Enligt ISO-standard 14040:2006 ska ett fastställande av studiens ändamål göras, till vem resultaten ska rapporteras och anledningen varför den utförs. De val som görs inom området mål och omfattning är;

 Systemgränser, vilka processer som ska innefattas. De styr det flödesschema som skapas i den följande inventeringen.

 Vilka typer av miljöpåverkan som ska studeras. Det vanligaste att undersöka i en LCA är bland annat resursanvändning, försurning och övergödning samt klimatpåverkan. Det går även att begränsa en LCA till bara vissa av delarna.

 Studiens detaljnivå, alltså kraven på de uppgifter som samlas in. Det kan innebära att använda specifik data för en viss anläggning eller att ett medelvärde för flera produktionsanläggningar är accepterat (Baumann & Tillman 2004).

Nästa del är en inventeringsanalys som innebär att en systemmodell skapas utifrån förutsättningarna från mål och omfattning. Det är ett flödesschema med systemgränserna ”vagga till grav” eller annan vald omfattning. Det blir en energi- och massbalans för systemet med valda parametrar. Data ska samlas in och dokumenteras för alla processer i systemet (Baumann &Tillman 2004).

4

2.2 Papper

Den papperstyp som Woodpipe tillverkas av är fluting från BillerudKorsnäs Gruvön. Det är den vågformade mittendelen i wellpapp. Fluting produceras av det som kallas för ”hard wood”, vilket är björk. Björkfiber är kortare än tall och gran och har därmed högre kompressionsstyrka och är passande för produkter som kräver styvhet och bibehållen form. BillerudKorsnäs gör flutingen av 100 % nyfiber från nordisk björk och framtagningsmetoden är en halvkemisk process där pappersmassan både är mekaniskt och kemiskt framtagen. Vid användandet av enbart nyfiber ökar styrkeegenskaperna (BillerudKorsnäs 2014).

Massaveden kommer till renseriet på Gruvön med lastbil, tåg och båt. Barken tas bort i stora barktrummor och förs vidare till barkpannan för förbränning. Stockarna huggs till flis för att sedan kokas i en kemikalielösning som kallas vitlut innan de mals till en massa. Massan avvattnas, pressas och torkas sedan för att slutligen rullas upp och förpackas. Vitluten färgas svart av det urkokade ligninet, ämnet som håller samman träfibrerna, och blir till svartlut. Svartluten behöver avvattnas innan den sedan kan brännas i sodapannan. Väl där ger de organiska ämnena energi till ång- och elproduktion och de oorganiska kokkemikalierna tillsammans med vatten bildar grönlut. När grönluten blandas med bränd kalk bildas vitlut och mesa. Vitluten återanvänds i kokprocessen och mesan bränns om till bränd kalk. Det blir en recirkulation på kemikalierna i processerna vilket är bra ur miljösynpunkt (BillerudKorsnäs 2013).

2.3 Stål

Stål produceras av råjärn (järnmalm) eller från skrot.

Ståltillverkningsprocessen består av flera olika steg. Koks bildas av kol genom pyrolys och blandas med järnmalm i masugnen. I masugnen tar kolet bort syret ur järnmalmen och sedan tas kolet bort från råjärnet med hjälp av syrgas och skrot tillsätts som kylning. Där tillsätts även legeringsämnen och sedan stränggjuts det till stålämnen. Innan valsningen värms stålet igen för att vara möjligt att bearbeta och det valsas till handelsfärdigt stål som skickas till företagen (Jernkontoret 2015a). Flera av de energikrävande processerna sker med höga temperaturer, ofta högre än 1 000 °C. För att stålverken ska lyckas med detta behöver de har tillgång till högvärdiga energibärare såsom kol, olja, gas och elkraft (Jernkontoret 2015c).

Mål & Omfattning Inventerings-analys Tolkning av resultat Miljöpåverkans-beräkning

5 2.4 Fästelement

För Woodpipe används dubbelhäftande tejp som fästelement. Tejpen väljs utifrån den tyngd och typ av material som ska hållas upp.

För att fästa en gipsskiva i en stålregel används skruvar. De produceras i olika utföranden beroende på hur de ska användas. Speciell gipsskruv tillverkas av flera leverantörer, och skruvarna är anpassade för det material som skruven ska fästas i.

Vanligtvis är startmaterialet en lång dragen tråd upplindad i ringar. Tråden kapas i lämplig längd i en framåtmatande maskin. Den blivande skruven leds vidare där form, huvud och dimensioner tas fram med upprepad kallstukning. Det innebär att skruven trycks eller slås på olika sätt till rätt form uppnås. Skruven matas vidare där den precisionsrullas genom två gängformade plattor. Slutligen utförs en värme- och ytbehandling. Detta sätt är snabbt och genererar lite avfall och metoden ska också vara energieffektiv (Swedish Fasternes Network [SFN] 2009).

2.5 Miljöpåverkan

Ämnen påverkar miljön på olika sätt och utsläppen sker i olika processer under en produkts livscykel. Ett ämne kan även tillhöra flera miljöpåverkanskategorier.

2.5.1 Global uppvärmningspotential (GWP)

GWP är ett mått på hur starkt en växthusgas bidrar till den globala uppvärmningen.

Utan växthuseffekten hade jorden inte varit beboelig och medeltemperaturen hade varit runt -18°C. Tack vare ett skikt av gaser i atmosfären absorberas en del av solinstrålningen och omvandlas till värme. Den viktigaste växthusgasen är vattenånga men även koldioxid, metan och lustgas har en stor betydelse. Det finns flera naturliga orsaker till att jordens medeltemperatur har förändrats, men forskning visar på att de är antropogen påverkan som är huvudproblemet till den snabba ökningen (Bogren et al. 2014).

Utsläpp av koldioxid från förbränning av fossila bränslen så som kol, olja och naturgas bidrar till ökad växthuseffekt. Det blir inte samma utsläpp när biobränslen förbränns då den koldioxid som bildas inte genererar någon förändring av koldioxidhalten i atmosfären. Den mängd koldioxid som bildas är samma mängd som träden tidigare har tagit upp i sin tillväxtfas och därmed kan de räknas som koldioxidneutrala bränslen (Bogren et al. 2014).

2.5.2 Försurning

6

Vid sjunkande pH-värde i grundvatten frigörs metaller så som aluminium, koppar, kadmium och zink. Om marken klarar av att behålla buffringsförmågan och naturliga vittringsprocesser som kan frigöra vätekarbonatjoner klarar marken av att neutralisera syran (Granström 2016).

2.5.3 Övergödning

Övergödning påverkar alla typer av vatten och marker, framförallt i södra Sverige. Succesivt trängs arter som trivs i näringsfattiga områden bort och växtligheten förändras. I hav och sjöar är övergödning ett stort hot och det orsakar bland annat algblomning och igenväxt. Det värsta scenariot är syrebrist i bottnarna och det medför att växter och djur dör. Giftig algblomning i östersjön kan vara farligt för både djur och människor (Granström 2016). Orsakerna till övergödning är för höga halter av kväve och fosfor som kan nå till mark och vatten genom utsläpp till luften från bilavgaser, sjötrafik och kraftverk. Det kan också släppas ut via marken eller direkt till vatten från avloppsreningsverk, industrier och jordbruk (Ek 2016). Problemen med övergödning har pågått i flera decennier och eftersom växtnäringen har lagrats i marken kommer det ta mycket lång tid innan nivån i marken åter är normal (Granström 2016).

2.5.4 Ekotoxicitet

Alla miljögifter är farliga för levande organismer. Hur farlig ett gift är beror på olika egenskaper, akut giftighet, kronisk giftighet, bioackumulation, nedbrytbarhet, fettlöslighet, mängd och spridning (Granström 2016).

Vid både tillverkning, användning och avfallshantering av produkter sker läckage till naturen. Detta ger en oavsiktlig spridning. Vid ofullständig förbränning av bland annat ved och kol bildas PAH (polycykliska aromatiska kolväten). Beroende på typ av PAH har de olika typer av spridning och nedbrytningstid. De som förblir i gasfas bryts ner av atmosfären, medan större föreningar kondenserar och fästs på sot och askpartiklar och kan på så vis spridas med vinden för att sedan komma ner med nederbörd. Exponering av PAH kan föra med sig en ökad risk för cancer (Granström 2016).

Tungmetaller är kraftiga miljögifter som inte bryts ner i naturen. De finns i jordskorpan naturligt i låga halter och frigörs snabbare av mänsklig påverkan och vissa metaller används i industrier. Vid gruvbrytning läcker till exempel kvicksilver och kadmium tillbaka till jorden och blir giftiga när halterna blir för höga (Granström 2016). Gruvavfallsupplag kan läcka gifter när regnvatten sipprar igenom, inte bara när de är aktiva utan det kan fortgå under hundratals år (Naturskyddsföreningen 2014).

2.6 Avfall

Stål kan återvinnas oändligt många gånger utan att kvalitén försämras. Beroende på vilken typ av stål det gäller är cirkulationstiden olika. Internt skrot så som spill kan cirkulera på enbart ett par dagar medan byggkonstruktionsstål inte kommer tillbaka till stålverket förrän efter 100 år. Återvinningen görs genom att smälta om skrot, och även stål som är ytbehandlat går att återvinna. När förzinkad plåt återvinns hamnar zinkbeläggningen i rökgasstoftet och tas därifrån omhand för återvinning. I världen är stålproduktionen fördelad 60/40 på ny råvara mot skrot (Jernkontoret 2003 & 2015b).

7

8

3. Metod

Studien följer standarden ISO14040:2006 för att säkerställa att den görs på samma sätt som andra livscykelanalyser samt att den ska vara transparent och lätt att följa.

3.1 Systemgräns

Systemgränserna är avgörande för hur omfattande arbetet blir. Den valda systemgränsen preciseras runt reglarna och innehåller råvaruframtagning, tillverkning och användning. Med användning syftas det på monteringen av gipsskivan på regeln. Livslängden på båda reglarna är bestämd till 50 år1 _{där de ska fylla funktionen som stabil byggkonstruktion i byggnaden}

(Europrofil 2015). Inom systemgränsen är det processer med olika typer av miljöpåverkan i form av energi och material.

I figur 2 visas ett flödesschema för Woodpipe. Pilarna avser transporter. Inom industriområdet på Gruvöns bruk sker interna transporter som inte tas med i studien då de avstånden är små i förhållande till övrig transport. I figuren representeras de av de streckade pilarna mellan avbarkning och flisning till torkning. Avverkning av skog sker i Norden och Baltikum. Tillverkning av fluting sker på Gruvöns bruk i Grums och utformning av regeln utförs i Karlstad.

Figur 2. Flödesschema för pappregeln Woodpipe

I figur 3 visas ett flödesschema för stålregelns livscykel. Interna transporter har inte beräknats då de är korta sträckor inne på industriområdena. De streckade pilarna samt avfallshantering och skrotinsamling har inte beräknats i studien. Råvaruframställningen sker i södra Finland av SSAB, kapning av stålband sker i Langeskov, Danmark, och den slutgiltiga regeln tillverkas i Nora hos Europrofil AB.

9

Figur 3. Flödesschema för stålregeln

3.2 Funktionell enhet

För att göra det möjligt att jämföra Woodpipe och stålregeln ska en funktionell enhet bestämmas. Det ska ge en likhet i användandet och underlätta för rätt satta avgränsningar och utgöra grunden för beräkningarna.

Vald funktionell enhet ska kunna användas till montering av gipsskivor på samma väggarea. Det är en styck regel med tillhörande fästanordning för gipsskivor. För Woodpipe är det pappregel, dubbelhäftande tejp och ståldetalj som justeringshjälp för att kunna placera gipsskivan rätt innan tejpen fäster. Regeln, se figur 4, är gjord av långa band av fluting som limmas ihop i en rörlindningsmaskin. För stålregeln är det regeln och det antal gipsskruv som behövs för att fästa gipsskivan på regeln, se figur 5. Avstånden mellan reglarna i en vägg är samma för Woodpipe och stålregeln. Måtten på de båda reglarna är samma, 45*70*2485 mm.

Figur 4. Bild på Woodpipe Figur 5. Bild på stålregeln (Byggmax 2011b)

3.3 Energi

10

Uppgifter om den energi som krävts att framställa Woodpipe har samlats ihop genom telefon- och mailkontakt med BillerudKorsnäs när det gäller flutingpappret. Data för utformning av regeln har fåtts via WTC Teknik utifrån hur många meter regel rörlindningsmaskinen av märket Guschky tillverkar på en timme och hur mycket energi som krävs.

Gällande stålregeln har energibehovet fåtts från den gjorda miljövarudeklarationen av Europrofil. Processerna som innefattas i varje regels livscykel delas upp till tre mer överskådliga faser: råvara, tillverkning och transport. Uppdelningen visas i tabell 1 för Woodpipe och tabell 2 för stålregeln.

Tabell 1. Data gällande Woodpipe uppdelad i tre faser som består av olika delar

Råvara Tillverkning Transport

Avverkning av skog Limmas till reglar Ved till Gruvön

Avbarkning och flisning Fluting till regelmaskin

Kokning Malning Torkning

Tabell 2. Data från gällande stålregeln är uppdelad i tre faser som består av olika delar (Europrofil 2015)

Råvara Tillverkning Transport

Malmbrytning Stålspolarna kapas till rätt

bredd Råmaterial från stålverken till stålbandskapning

Skrotinsamling Formning av reglar genom

rullformningsteknik Stålband till Europrofil Ståltillverkning inkl. varm-

och kallvalsning samt förzinkning

Uppsamling av stålskrot Uppsamlat stålskrot från processen till stålverken

3.4 Miljöpåverkan

Den miljöpåverkan som studien har fokuserat på gäller utsläpp till luften. Det sker även utsläpp direkt till mark och vatten men då uppgifterna gällande stålregeln i Europrofils gjorda miljövarudeklaration (EPD) endast berörde luftutsläpp valdes det att fokusera på dem för att få ett jämförbart resultat mellan de båda reglarna. Ämnen påverkar miljön på olika sätt och släpps ut från processerna i större eller mindre omfattning.

Områdena som dokumenterats är;

 Global uppvärmningspotential (GWP)  Försurning

 Övergödning  Toxicitet

2009 gjordes en LCA över CO2-utsläppen för flutingen i BillerudKorsnäs (Då Billerud)

11

och effektiviserats2_{. Transporten har istället beräknats utifrån medelkörsträcka,}

transportarbete och hur många tonkilometrar som har körts.

För att sammanställa de andra miljöpåverkansfaktorerna har data använts från en LCA som IVL Svenska miljöinstitutet har gjort tillsammans med BillerudKorsnäs om skillnader mellan pappers- och plastförpackningar (Dahlgren et al. 2015). Det gjordes ett val om att deras resultat för oblekt kraftpapper från Skärblacka bruk var tillräckligt likt flutingens möjliga resultat. Idag finns det inga beräknade data för flutingen på Gruvöns bruk mer än att de håller sig under tillåtna gränsvärden för utsläpp.

GaBi-Education har använts för att beräkna miljöpåverkan för transporterna utifrån den databas som fanns tillgänglig i studentlicensen. De ämnen som har sammanställts är koldioxid (CO2), Kväveoxider (NOx) och svaveldioxid (SO2). Även VOC och CO har

noterats men då de var så pass små har de inte sammanställts i resultatet. Ämnena är olika kraftiga och har viktats enligt tabell 3 och fördelats på GWP 100 år som CO2-ekvivalenter,

försurning som SO2-ekvivalenter och övergödning som PO4-ekvivalenter.

Tabell 3. Viktning av hur starka ämnen är i olika miljöpåverkansområden (Baumann & Tillman 2004)

GWP 100 år Viktning CO2 1 Försurning SO2 1 NOx 0,7 Övergödning PO4 1 NOx 0,13

Varken limmet eller tejpen som används tillsammans med Woodpipe har studerats gällande hur mycket energi som krävts under livscykeln då uppgifter inte har kunnat fås fram. Limmet och tejpen har enbart undersökts utifrån på deras potentiella toxicitet. Det gäller även för gruvindustrin kring malmbrytning som genererar oavsiktliga utsläpp av ekotoxiska miljögifter, bland annat i form av tungmetaller till mark och vatten, speciellt från gruvupplagen. Inga specifika värden har beräknats.

3.5 Känslighetsanalys

I en LCA är det vanligt med antaganden på områden där data saknas. I studien har ett antal antaganden gjorts, mestadels på resultat som har med vilka utvecklingssteg som Woodpipe kan ta för att minska sin miljöpåverkan. Det måste dock kontrolleras i efterhand om utfallet hade ändrats vid andra antaganden.

I GaBi-Education när nordisk elmix använts blir CO2-utsläppet närmare dubbelt så stort mot

vad Gode et al. (2009) rapporterat, ca 160g/kWh i GaBi och ca 70g/kWh för nordisk elmix. Valet att använda GaBi-Educations elmix gjordes utifrån att utsläpp av SO2-ekvivlaenter och

PO4-ekvivlaneter också skulle beräknas och inte enbart CO2-utsläpp. För att få ett så

transparent resultat som möjligt bestämdes det att samma utgångspunkt för information skulle användas.

12

En byggnad har samma behov av antalet reglar oberoende av om de är av stål eller papper. Stålregelns utformning som en rektangel med avsaknad av en kortsida gör att den tar mindre plats vid transport än vad Woodpipe gör med sin rektangulära form. Om två stålreglar packas med den öppna delen mot varandra varav den ena regeln förskjuten ett par millimeter i sidled så att även kortsidorna ligger mot varandra bildar de en rektangel som är i princip lika stor som en pappregel. Dubbelt så många stålreglar kan då packas på samma volym som pappreglarna. De båda reglarnas form i förhållande till sin vikt gör att antalet transporterade reglar begränsas av dess volym. Volymen på en pappregel uppgår till 0,009 m3_{. Vikten på}

samma lastvolym blir därmed högre för stålregeln. Om en lastbil fylls av stålreglar, kommer två lastbilar med pappreglar behövas för att frakta samma antal. En lastbil som fraktar pappreglarna väger mindre än den som fraktar stål, men sträckan som körs blir det dubbla. Det ska då undersökas om miljöpåverkan för transporten av färdiga reglar påverkas mest av lastvikten eller avståndet.

Då användningsfasen inte alltid sker på en fix punkt utan vid byggnationer på olika platser valdes det att undersöka två fall då avstånd mellan tillverkningen och byggnationerna är 25 respektive 100 mil. Transportmedlet är lastbil och den maximala volymen på lasten antas till 100 m3 _{(Scania 2015).}

3.6 Inventering av data

För att sammanställa ett resultat har data inhämtats. De presenteras i avsnittet nedan.

3.6.1 Woodpipe

De testade pappreglarna väger 1 kg med fördelningen 950 g fluting och 50 g lim3_{. Ingående}

data som behövs för att tillverka fluting från ved på Gruvön presenteras i tabell 4 nedan.

Tabell 4. Ingående data gällande energi för att tillverka 1 ton fluting resp. 1 regel i fasen råvara4_.

Ämne kWh/ton fluting kWh/regel

El köpt från Vattenfall 360 0,34

El interngenrerad 375 0,36

Ved till värme 1333 1,26

Överskottsvärme intern 1583 1,50

Olja (värme) 28 0,03

Totalt 3679 3,49

Användande av elenergi inom Sveriges gränser har beräknats utifrån nordisk elmix som är sammansatt procentmässigt. BillerudKorsnäs köper all sin el dels enligt Vattenfalls produktionsmix och dels som ursprungsmärkt på spotmarknaden. Beräkning av el har baserats på Vattenfalls el. De olika typerna av el och dess fördelning presenteras i tabell 5. Miljöpåverkan för elmixerna har beräknats i GaBi-Education utifrån sammansättningen och presenteras i tabell 6.

3 _{Kurt Härdig, konsult WTC Teknik, mail 2016-04-26}

13

Tabell 5. Fördelning av energislag för Nordisk elmix resp. Vattenfall (Gode et al. 2009 & Vattenfall 2015)

Procent [%]

Fördelning Nordisk Elmix Vattenfall

Vindkraft 5,2 1,4 Vattenkraft 52,5 53,7 Kärnkraft 25,0 44,9 Kolkondens 13,0 Oljekondens 2,7 Gaskondens 1,5

Tabell 6. Utsläpp för resp. elmix (GaBi-Education 2016)

Ämne Mängd [kg/kWh]

Nordisk elmix Vattenfall

CO2 0,15 0,010

NOx 0,0002 0,000009

SO2 0,0001 0,000009

Interngenererad el och värmeöverskott antas inte ha någon påverkan på miljön. Ångvärmen fås vid eldning av ved och svartlut. Ångan från pannorna passerar en ångturbin innan den går ut till processerna. I ångturbinen fås elkraft av en generator (BillerudKorsnäs 2012). Ved är ett biobränsle som inte har någon miljöpåverkan vid förbränning (Bogren et al. 2014). Växthusgasutsläpp för skogsavverkning är 88,7 kg CO2-ekv/ton fluting (Eriksson et al.

2009). Tillverkning av fluting genererar utsläpp av CO2-ekv från köpt el från Vattenfall enligt

(1) och från olja, 8,3 kg/ton (GaBi-Education 2016).

[𝑘𝑊ℎ 𝑡𝑜𝑛 𝑓𝑙𝑢𝑡𝑖𝑛𝑔⁄ ] × [𝑘𝑔 𝐶𝑂2⁄𝑘𝑊ℎ] = [𝑘𝑔 𝐶𝑂2⁄𝑡𝑜𝑛 𝑓𝑙𝑢𝑡𝑖𝑛𝑔] (1) Totalt är utsläppet av CO2-ekv i fasen råvara 100,6 kg /ton fluting.

Då en regel på 1 kg innehåller 950 g fluting, kan 1052,6 stycken reglar tillverkas av 1 ton fluting. Mängd CO2-ekv/regel beräknas till 0,095 kg enligt (2).

[𝑘𝑔 𝐶𝑂2⁄𝑡𝑜𝑛 𝑓𝑙𝑢𝑡𝑖𝑛𝑔] ÷ [𝑎𝑛𝑡𝑎𝑙 𝑟𝑒𝑔𝑙𝑎𝑟 𝑡𝑜𝑛 𝑓𝑙𝑢𝑡𝑖𝑛𝑔⁄ ] = [𝑘𝑔 𝐶𝑂2⁄𝑟𝑒𝑔𝑒𝑙] (2) Utsläpp av SO2-ekvivalenter har beräknats av data gällande utsläpp vid tillverkning av

kraftpapper på Skärblacka bruk. Skogsavverkning genererar 0,32 kg SO2-ekv/ton papper till

luften och tillverkningen genererar 1,3 kg SO2-ekv (Dahlgren et al. 2015). Totalt är det ett

utsläpp på 1,62 kg SO2-ekv/ton papper vilket blir 0,0015 kg SO2-ekv/regel.

Även utsläpp av PO4-ekvivalenter har beräknats av data gällande kraftpapper. 32 % av

utsläppen sker till luft. Skogsavverkning genererar 0,38 kg PO4-ekv/ton papper och den del

som släpps ut till luft är 0,12 kg. Vid tillverkningen släpps 0,65 kg PO4-ekv/ton papper varav

0,2 kg till luften (Dahlgren et al. 2015). Det totala utsläppet av PO4-ekv till luft i fasen råvara

14

En rullformningsmaskin limmar långa band fluting i flera lager till reglar. Rullformningsmaskinen är av märket Guschky och tillverkar regeln med en hastighet av 2400 m/timme med elförbrukningen 10 kWh/timme. Elförbrukningen för en regel med längden 2,5 m blir då 10,4 Wh5_{. Elens miljöpåverkan beräknas från nordisk elmix. Utsläppen i de tre}

miljöpåverkanskategorierna är per regel 0,002 kg CO2-ekv, 0,000002 kg SO2-ekv och

0,0000002 kg PO4-ekv.

Limmet som har använts i rullformningsmaskinen till pappregeln är en vattenlöslig polymer, med namnet polyvinylacetat. Ämnet bör inte spridas i omgivningen men det har inte klassificeras som farligt för miljön. Vid förbränning sker ett utsläpp av koldioxid och kolmonoxid (Alfa Aesar 2012). En beräkning om hur stora utsläpp det genererar har inte gjorts då utsläppen vid avfallsförbränning sker utanför systemgränsen.

Fästelementet för en gipsskiva är en stark dubbelhäftande tejp. Det är två remsor, en på vänster respektive höger sida mot gipset och då blir den totala längden på tejpen 5 meter. För att kunna avgöra om tejpen har någon toxisk påverkan för miljön har beräkningar gjorts för en tejp av märket Stokvis Tapes vars fästämne är akryl med hög fäststyrka (Stokvis Tapes 2007). Tejp till papper med akryl som fästämne ska inte innebära någon miljörisk och är inte klassificerad som det, men vid överhettning kan flyktiga föreningar frigöras (Nitto Europe 2008).

10 st ståldetaljer á 5 g har också räknats in i fästanordningen för varje regel. Ett antagande har gjorts att de har samma livscykel som stålet i stålreglarna, se avsnitt 3.6.2. Energibehovet att skära ut detaljerna har inte beräknats då inga uppgifter om detta har erhållits. Miljöpåverkan för ståldetaljerna ses i tabell 9.

Det krävs 2,1 m3 _{avbarkad vedråvara för att tillverka 1 ton fluting. Björkens densitet är ca}

600 kg/m3 _{och det ger en massa på 1260 kg ved/ton fluting (Skogsforsk 2013). Veden}

kommer från olika områden och levereras med flera transportmedel. För att uppskatta hur stor andel som kommer med respektive transportmedel har beräkningar gjorts utifrån vilket transportarbete [tkm] och medelsträckan transporten gick 2015 se tabell 7.

Tabell 7. Fördelning av transporten för ved till Gruvöns bruk6

Färdmedel Transportarbete

[tkm] Sträcka medel [km] Massa [ton] Andel per ton [%]

Lastbil 94402642 95,6 987475 41,8

Dieseltåg 1668569 35,7 46738 2,0

Eltåg 273420045 237,7 1150273 48,7

Båt 250779840 1401,4 178950 7,6

För att beräkna hur stor miljöpåverkan transporterna gör, har Gabi-Education använts. Transport med båt modellerades som ett havsgående containerlastfartyg vars drivmedel är tjockolja med svavelinnehållet 1 viktprocent. Maxvikten på båten antogs till 2500 ton. Alla lastbilar modelleras som en dieseldriven lastbil med 28-34 ton bruttovikt av miljöklass Euro 4

5 _{Kurt Härdig, konsult WTC Teknik, mail 2016-04-27}

15

med diesel med 10 ppm svavelinnehåll som drivmedel. Tåg antogs vara eldrivet med nordisk elmix. Tågens maxvikt antogs till 2 000 ton. Fyllnadsgraden på alla transporter är 85 %. I tabell 8 är miljöpåverkan för transporten av ved till Gruvön beräknad.

Tabell 8. Den miljöpåverkan som transporten av ved till Gruvön orsakar (GaBi 2016)

Vedråvara in till Gruvön

Transportmedel Kg CO2/ton ved Kg NOx/ton ved Kg SO2/ton ved

Lastbil 3,9 0,02 0,00006

Båt 17,5 0,5 0,3

Ellok 0,7 0,0008 0,0003

Diesellok 0,6 0,008 0,000003

Transportens miljöpåverkan i de tre kategorierna har beräknats utifrån den andel av flutingen som kommer till Gruvön med de olika transportmedlen och summerats till ett slutgiltigt värde. Transporten av flutingen med lastbil mellan Gruvön och Karlstad är 3 mil och utsläppet från den körsträckan har räknats samman med transporten av ved till Gruvön och generar ett utsläpp på 4,2 kg CO2, 0,03 kg NOx, och 0,008 kg SO2 per ton massa. För att

räkna om miljöpåverkan till de rätta ekvivalenterna för miljöpåverkanskategorierna används viktningen från tabell 3. NOx räknas om till både SO2-ekv och PO4-ekv. Utsläpp av CO2-ekv

per ton massa förblir 4,2 kg, för SO2-ekv är utsläppen 0,03 kg/ton massa och utsläppen av

PO4-ekv är 0,004 kg/ton massa. Utsläpp per regel visas i tabell 9.

Miljöpåverkan för Woodpipe har delats upp för råvara, tillverkning och transport och de olika komponenternas miljöpåverkan som CO2-ekv, SO2-ekv och PO4-ekv. En

sammanställning har gjort i tabell 9.

Tabell 9. Sammanställning av miljöpåverkan för Woodpipe fördelat på innehållet och i vilken fas i livscykeln de är

Fluting (A) Råvara (X) Tillverkning (Y) Transport (Z)

Kg CO2-ekv/regel 0,095 0,0039 Kg SO2-ekv/regel 0,0015 0,000029 Kg PO4-ekv/regel 0,0003 0,0000039 Ståldetalj (B) Kg CO2-ekv/regel 0,13 0,00085 0,0013 Kg SO2-ekv/regel 0,00028 0,0000025 0,00002 Kg PO4-ekv/regel 0,000023 0,0000005 0,0000031 Rullformningsmaskin (C) Kg CO2-ekv/regel 0,0016 Kg SO2-ekv/regel 0,0000023 Kg PO4-ekv/regel 0,000023

16

För att beräkna varje miljöpåverkan i respektive fas har de summerats; kg CO2-ekv/regel för

råvara enligt (3), CO2-ekv för tillverkning enligt (4) och CO2-ekv för transport enligt (5).

𝐴𝑋 𝐶𝑂₂𝑒𝑘𝑣 + 𝐵𝑋 𝐶𝑂₂𝑒𝑘𝑣 = 𝐶𝑂₂𝑒𝑘𝑣 𝑓ö𝑟 𝑅å𝑣𝑎𝑟𝑎 (3)

𝐵𝑌 𝐶𝑂₂𝑒𝑘𝑣 + 𝐶𝑌 𝐶𝑂₂𝑒𝑘𝑣 = 𝐶𝑂₂𝑒𝑘𝑣 𝑓ö𝑟 𝑇𝑖𝑙𝑙𝑣𝑒𝑟𝑘𝑛𝑖𝑛𝑔 (4)

𝐴𝑍 𝐶𝑂₂𝑒𝑘𝑣 + 𝐵𝑍 𝐶𝑂₂𝑒𝑘𝑣 = 𝐶𝑂₂𝑒𝑘𝑣 𝑓ö𝑟 𝑇𝑟𝑎𝑛𝑠𝑝𝑜𝑟𝑡 (5)

Samma summering har gjorts för kg SO2-ekv/regel samt för kg PO4-ekv/regel.

3.6.2 Stålregel

En stålregel väger 1,2 kg (Byggmax 2011b).

Europrofil är Nordens största tillverkare av stålreglar, med ca 50 % marknadsandelar i Sverige och Norge (Europrofil 2013). De tillverkar sina produkter av 95 % järnmalm och 5 % skrot. Som korrosionsskydd görs en förzinkning med en beläggning av 140 g zink per kvadratmeter stål (Europrofil 2015).

Gällande gruvindustrin sker oavsiktliga utsläpp av ekotoxiska miljögifter bland annat i form av tungmetaller till mark och vatten, speciellt från gruvupplagen efter att malmen har brutits. Inga specifika värden har beräknats.

Data för energiresurser och miljöpåverkan har hämtats från Europrofils EPD (2015) förutom uppgifter gällande transport. Energianvändningen för framställning av råvaran till utformning av stålregeln visas i tabell 10. För stålregeln har data enbart presenterats som energianvändning för att tillverka regeln, det har inte delats upp för värme och el..

Tabell 10. Energianvändningen för den totala processen att tillverka stålreglar från råvara per ton och per regel

Energianvändningen

Icke förnybar kWh/ton kWh/regel

Råolja 556 0,7 Stenkol 5823 7,0 Brunkol 95 0,1 Naturgas 949 1,1 Torv 9 0,01 Uran 523 0,6 Total 7954 9,5 Förnybar 538 0,6

Valet om att göra en egen beräkning för transporten gjordes utifrån att transporterna för de olika reglarna skulle vara mer jämförbara. Det gjorde det även enklare att kunna specificera vilken typ av transportmedel det gällde. Informationen om vilka städer transporterna har gått mellan finns i EPD:n förutom den första sträckan. Där gjordes ett antagande efter kontakt med Europrofil7 _{att all stål kommer från SSAB i Finland. De olika transporterna kan ses i}

tabell 11.

17

Tabell 11. Transporten av råvara för stålregeln från råvaruframställning till utformning

Transportmedel Sträcka [km] Last [ton]

Tåg 250 2000 Stålverk – Hamn (FI)

Båt 1000 2500 Hamn (FI)- Langeskov (DK)

Lastbil 600 27 Langeskov (DK)- Nora (SE)

För att beräkna hur stor miljöpåverkan transporterna har, användes Gabi-Education. Transport med båt modellerades som ett havsgående containerlastfartyg vars drivmedel är tjockolja med svavelinnehållet 1 viktprocent. Maxvikten på båten antogs till 2500 ton. Alla lastbilar modelleras som en dieseldriven lastbil med 28-34 ton bruttovikt av miljöklass Euro 4 med diesel med 10 ppm svavelinnehåll som drivmedel. Tåg antogs vara eldrivet med nordisk elmix då det framförs i Finland. Tågens maxvikt antogs till 2 000 ton. Fyllnadsgraden på samtliga transporter är 85 %. I tabell 12 är miljöpåverkan angiven.

För stålregeln är fästelementet en gipsskruv av stål. Antalet skruvar som behövs är olika beroende på om regeln sitter i mitten på en gipsskiva – ca 30cm/skruv vilket gör att det går åt 9 skruvar, eller på kanten av gipsskivan – ca 20 cm/skruv där det då krävs 13 skruvar (Norgips 2016). Det har därmed gjorts ett antagande om ett medelvärde på 12 skruvar per regel eftersom en gipsskiva fäster i tre reglar, en på vardera sidan och en i mitten. Vikten per skruv är 3 g (Byggmax 2011a). Det har även gjorts ett antagande om att de har samma miljöpåverkan gällande råvaruframställning och transport som stålregeln. Energibehovet för utformningen av skruven har inte beräknats, då information om detta inte har fåtts fram. I tabell 12 visas miljöpåverkan för de olika komponenterna som behövs för montering av en regel.

Tabell 12. Miljöpåverkan för stålregeln uppdelad på livscykelns tre faser och de tre miljöpåverkanskategorierna

Skruv (D) Råvara (X) Tillverkning (Y) Transport (Z)

Kg CO2-ekv/regel 0,084 0,00056 0,0004 Kg SO2-ekv/regel 0,00019 0,0000017 0,0000065 Kg PO4-ekv/regel 0,000015 0,00000033 0,000001 Stål (E) Kg CO2-ekv/regel 3,1 0,02 0,03 Kg SO2-ekv/regel 0,0067 0,00006 0,00049 Kg PO4-ekv/regel 0,00055 0,000012 0,000074

Även för stålregeln har ett koordinatsystem använts för att beräkna de tre fasernas miljöpåverkan för miljöpåverkanskategorierna.

För att beräkna varje miljöpåverkan i respektive fas har de summerats; kg CO2-ekv/regel för

råvara enligt (6), CO2-ekv för tillverkning enligt (7) och CO2-ekv för transport enligt (8).

𝐷𝑋 𝐶𝑂₂𝑒𝑘𝑣 + 𝐸𝑋 𝐶𝑂₂𝑒𝑘𝑣 = 𝐶𝑂₂𝑒𝑘𝑣 𝑓ö𝑟 𝑅å𝑣𝑎𝑟𝑎 (6)

18

𝐷𝑍 𝐶𝑂2𝑒𝑘𝑣 + 𝐸𝑍 𝐶𝑂2𝑒𝑘𝑣 = 𝐶𝑂2𝑒𝑘𝑣 𝑓ö𝑟 𝑇𝑟𝑎𝑛𝑠𝑝𝑜𝑟𝑡 (8)

Samma summering har gjorts för kg SO2-ekv/regel samt för kg PO4-ekv/regel.

3.6.3 Känslighetsanalys

Då stålreglarna tar mindre plats vid transport har en känslighetsanalys gjorts för att se hur miljöpåverkan ändrar sig för den större lastvolymen som krävs för att transportera lika många pappreglar.

Scenario 1: 22 000 stålreglareglar skall transporteras från tillverkning till användning. En fullastad lastbil kör 25 eller 100 mil. Vikten på lasten uppgår till. 26,4 ton.

Scenario 2: 22 000 pappreglar skall transporteras från tillverkning till användning. Reglarna fördelas på två fullastade lastbilar som vardera kör 25 eller 100 mil. Vikten på en lastbils last uppgår till 11 ton.

Lastbilarna modelleras som en dieseldriven lastbil med 28-34 ton bruttovikt av miljöklass Euro 4 med diesel med 10 ppm svavelinnehåll som drivmedel (GaBi-Education 2016).

19

4. Resultat

Resultatet för livscykelanalysen presenteras nedan fördelat på de olika målfrågorna. 4.1 Energibehov

Data gällande energin för Woodpipes pappersmassa är fördelat på köpt el och värme (i form av ved), samt interngenererad el och värme. Den uppdelningen har inte gjorts för stålregeln och därmed presenteras ett sammansatt resultat av total mängd energi.

Den totala mängden energi som används för att tillverka Woodpipe uppgår till 3,5 kWh/regel, vilket knappt är en tredjedel av energin som krävs för att tillverka en stålregel med energianvändningen 10,2 kWh/regel. Det krävs alltså mer energi att bryta och omvandla järnmalm till stål än vad det kräv att framställa papper av trä.

4.2 Miljöpåverkan

Stålregeln genererarar det största utsläppet av koldioxidekvivalenter i fasen råvara, ca 98 % av den totala mängden CO2-ekv. Det är också i samma fas som Woodpipe har sin största

påverkan, även där betydligt högre än i de andra faserna med närmare 97 % av det totala utsläppet. Stålregelns utsläpp av koldioxidekvivalenter är totalt ungefär 14 gånger större än Woodpipes utsläpp, se figur 6.

Figur 6. Resultatet av miljöpåverkan gällande GWP för de tre faserna samt total påverkan i enheten g ekvivalent/regel

Även när det gäller svaveldioxidekvivalenter har stålregeln störst påverkan, knappt 4 gånger större än Woodpipe. 92 % av det totala utsläppet sker för stålregeln i fasen råvara. För Woodpipe är det närmare 95 % av det totala utsläpp av SO2-ekv som sker i råvarufasen. Se

20

Figur 8 visar de faser som bidrar till övergödning gällande utsläpp till luft. Stålregeln genererar det största utsläppet av PO4-ekvivalenter, knappt dubbelt så stort som Woodpipe. Även här

är det fasen råvara som genererar det största utsläppet för båda reglarna. För Woodpipe är faserna tillverkning och transport nästintill obefintliga i jämförelse med fasen råvara. Utsläpp av PO4-ekv för stålregeln är fördelat 84 % på råvara och 15 % på transport.

Figur 8. Resultatet av miljöpåverkan gällande övergödning för de tre faserna samt total påverkan i enheten g ekvivalent/regel

Totalt har stålregeln en större miljöpåverkan än Woodpipe. Det är i råvarufasen som de största utsläppen sker i alla miljöpåverkanskategorierna och den bidragande faktorn är den stora mängden använt fossilt bränsle vid förädlingen av järnmalm till stål samt vid själva malmbrytningen. 0, 3 0, 001 0, 01 0,3 0, 6 0, 01 0,1 0, 7 R Å V A R A T I L L V E R K N I N G T R A N S P O R T T O T A L T

g PO

-ekv

g SO

-ekv

21 4.3 Känslighetsanalys

I scenario 1 krävs 89,2 kg diesel att transportera stålreglarna 25 mil och 357 kg diesel för 100 mil. I scenario 2 krävs 74,9 kg diesel att transportera pappreglarna 25 mil och 297 kg diesel för 100 mil. Även om det krävs två lastbilar som båda kör 25 respektive 100 mil krävs det totalt en mindre mängd diesel då vikten på lastbilarna är lägre. Det är lastbilarnas vikt som är den avförande faktorn för miljöpåverkan, inte transportsträckan.

En fördubbling eller halvering av mängden lim eller tejp per regel ger en förändrad påverkan vid avfallshanteringen på miljön när de innehåller kemikalier även om de inte är redovisade i respektives säkerhetsdatablad. Avsaknaden av energi- och miljödata gör att en bedömning inte har gjorts. De antaganden som har gjorts, gällande den mängd lim och tejp hade inte ändrat resultatet för energianvändning nämnvärt. Det krävs energi att tillverka de komponenterna men då mängden lim och tejp mot mängden flutingen är betydligt mindre har förändringar i data för fluting en mycket större påverkan på resultatet.

4.4 Effektiviseringsförslag för Woodpipe

Det är viktigt att göra effektiviseringar på alla områden om möjlighet finns, men att fokusera på där de har störst inverkan ger den största förändringen i den slutgiltiga miljöpåverkan. Miljöpåverkan är absolut störst i råvarufasen för alla tre kategorier, mellan 27 och 33 gånger så stor som tillverkning och transport sammanräknat. Effektivisering i den fasen skulle ha betytt mest för den totala mängden utsläpp. Det är dock svårt för WTC Teknik att ändra något i fasen då den ansvaras av BillerudKorsnäs. Effektiviseringspotentialen ligger i att om det går, använda sig av en fluting eller annat material från något företag som har en lägre miljöpåverkan än BillerudKorsnäs. Mängden intern el och värme på Gruvön spelar roll för den miljöpåverkan som utgörs av flutingtillverkning i råvarufasen. Det gäller för BillerudKorsnäs att minska sin miljöpåverkan i alla processled, både i råvarufasen och i transporten av ved, bland annat genom att övergå till förnybara drivmedel.

Om inköp av ursprungsmärkt grön el görs till rullformningsmaskinen skulle utsläppen av CO2-ekv ungefär halveras för fasen tillverkning men totalt skulle det endast innebära en

minskning med 0,4 %.

Utsläppen från transporten är 10 gånger större än tillverkningen gällande utsläpp av SO2-ekv

och PO4-ekv medan den är 2,5 gånger större för utsläpp av CO2-ekv. Om möjlighet fanns

att halvera utsläppen från transporterna genom olika effektiviseringar skulle det resultera i en minskning av det totala utsläppet för CO2-ekv med 1 %, SO2-ekv med 1,3 % och PO4-ekv

22

5. Diskussion

Resultatet av LCA:n har grundats på data och information som har fåtts från WTC Teknik, BillerudKorsnäs och Europrofil och gäller enbart för just given data. En ny LCA hade behövt göras, om några data ändras då den inte längre är korrekt.

Det har redan tidigare, innan studien genomfördes, funnits en tanke hos producenterna av Woodpipe att en pappregel är bättre ur miljösynpunkt på grunderna att det krävs betydligt mer energi att smälta och omarbeta en metall som stål än att mala och koka trä till pappersmassa. För båda reglarna är det råvarufasen som har störst miljöpåverkan, då den delen innehåller fler moment än i de andra faserna. Processerna i råvarufasen har en hög miljöpåverkan just på grund av att det krävs en stor mängd energi att förädla en råvara. Att fossilt bränsle används för att förädla järnmalm ger ett stort utsläpp av miljöpåverkande ämnen. Om den energimängd som krävs för att tillverka stål istället hade kunnat utvinnas från biobränslen hade miljöpåverkan varit lägre. Detta är dock inte möjligt av den anledningen att det krävs högvärdig energi, vilket fossilt bränsle är, för att lyckas smälta stålet (Jernkontoret 2015c).

Anledningen till att nordisk elmix användes för rullformningsmaskinen är att Woodpipe ännu inte tillverkas i en kommersiell skala utan fortfarande är i utvecklingsstadiet. Därmed kan det inte antas att de köper ursprungsmärkt grön el. Om ett behov uppstår när Woodpipe väl produceras, kan en ny LCA göras då ursprungsmärkt el används. Det kan då minska miljöpåverkan ytterligare. Eftersom det ännu inte finns någon produktionsort för Woodpipe antogs Karlstad vara rimligt att anges eftersom de företag som tagit fram Woodpipe är verksamma i området. Med en produktionsanläggning i Karlstad blir avståndet till den tänkta inköpta råvaran kort.

23

GaBi-Education:s data anses vara trovärdigt då det är ett program som används av flera aktörer (GaBi 2016) men när nordisk elmix sattes ihop utifrån informationen av Gode et al. (2009) och visades ha hälften så stor CO2-utsläpp kan GaBi ifrågasättas. De båda nordiska

elmixerna är sammansatta av samma typ av energikällor och rimligtvis borde då miljöpåverkan bli densamma. Att ändå fortsätta använda GaBi-Education:s beräkningar gjordes utifrån behovet av information, elen genererar fler utsläppstyper än enbart CO2 och

de skulle också dokumenteras. Med tanke på att en studentlicens och inte en komplett licens användes kan avsaknaden av fler och mer omfattande databaser haft inverkan på resultatet. Hade en större studie gjorts skulle GaBi-Education kunnat användas genom hela livscykeln och det hade resulterat i ett mer sammanhängande resultat istället för att använda resultat som presenterats från flertalet tidigare studier.

Om siffror hade kunnat redovisas för den ekotoxiska miljöpåverkan hade resultatet blivit mer omfattande och rättvist. Nu har tejpen och limmet inget redovisat energibehov eller miljöpåverkan för framställning utan resultatet visar enbart att de inte är ekotoxiska. Det är en brist då limmet ändå utgör 5 % av regelns totala vikt och en större miljöpåverkan hade genererats om data för limmet varit med. Det slutgiltiga resultatet hade med största sannolikhet inte förändrats totalt om limmet hade räknats med i Woodpipe, i och med den stora skillnaden mellan de två regeltyperna.

Även om avfallshanteringen sker på olika sätt för stål och papper kan materialen återanvändas. Stål smälts om till nya produkter och detta kan ske oändligt många gånger. Papper också kan återanvändas, men inte lika många gånger som stål och kvaliteten försämras efter varje cirkulation. Slutligen förbränns pappret och detta ger en bra koldioxidneutral energikälla. Avfallshanteringen ingick inte i studiens systemgräns. Valet att inte ha med avfallshanteringen gjordes utifrån att informationen som fanns tillgänglig om ämnet inte var tillräckligt specifik för att kunna användas för denna studie.

Det är inga stora utsläppsmängder som Woodpipes livscykel genererar, speciellt för SO2- och

PO4-ekvialenter, men varje effektivisering räknas. För CO2-ekvivalenterna är utsläppen

större och det kopplas till den mängd fossila bränslen som har använts i processerna. Så länge det genereras utsläpp går det att sträva efter effektiviseringar mot noll miljöpåverkan. Att effektiviseringar av Woodpipe skulle ha störst inverkan på råvarufasen är logiskt då den betydande mängden utsläpp sker där. När en effektivering görs är det bäst om den kan göra en stor skillnad på det totala utsläppet. Om tillverkningsfasens utsläpp av CO2-ekv minskar

med 80 % ger det en minskning av det totala värdet på 1 %. Om råvarufasens utsläpp istället minskar med 10 % ger det en total minskning på ca 9 %. Det är därmed viktigare att effektiviseringar sker i råvarufasen än i faserna tillverkning och transport av Woodpipe, även om det är bra att effektiviseringar sker överallt där det är möjligt och lönsamt.

24

Antalet reglar vid en byggnation är troligen inte 22 000 som det har räknats med i känslighetsanalysen. Om regeln går från produktion till ett mellanlager/butik istället för att gå direkt från tillverkning till användning är siffran 22 000 mer relevant. Det antalet valdes utifrån att det var så många reglar som utgjorde volymen som fyllde en last. Lastvolymen som har använts i beräkningarna är inte heller fix i verkliga fall. Lastvolymen kan skilja mellan olika lastbilsmodeller.

Woodpipe är mer väderkänslig än en förzinkad stålregel och den måste då vara väl skyddad från fukt och väta på byggarbetsplatser. Det gäller även vid andra typer av lagring. Om en fuktskada skulle ske kan Woodpipe ändra form. Då väggen byggs som den ska, finns ingen fukt i väggen som skulle kunna deformera regeln. Det är dock oklart hur den reagerar vid fuktskador i hus.

Det finns flera aktörer på marknaden för pappersmassa. Eftersom WTC Teknik har tagit fram Woodpipe tillsammans med BillerudKorsnäs har enbart data från deras fluting använts. Det kan vara så att flutingtillverkningen skiljer sig åt mellan olika företag och att det finns något som passar lika bra i Woodpipe men har en lägre miljöpåverkan om den råvaran har en annan typ av sammansättning, tillverkning och därmed annorlunda utsläpp mot data som har använts.

Om tillverkningen och marknadsföringen av Woodpipe kommer igång och implementeras hos stora och små byggföretag i branschen borde den, med de många fördelarna, bli omtyckt av arbetarna. Är den även billigare att använda ger det ytterligare en konkurrensfördel. Det är dock lätt att fastna i gamla vanor, så det gäller att Woodpipe får en bra start och då kan övertyga om att det är bättre att använda den.

25

6. Slutsats

26

7. Referenser

Alfa Aesar. (2012). Säkerhetsdatablad polyvinylacetat.

https://www.alfa.com/en/content/msds/swedish/A12732.pdf [2016-05-12]

Baumann, H. & Tillman, A.M. (2004). The hitch hiker's guide to LCA. Lund: Studentlitteratur AB. Bertilis, U. (2014). Bara naturlig försurning. http://www.naturvardsverket.se/Miljoarbete-i-samhallet/Sveriges-miljomal/Miljokvalitetsmalen/Bara-naturlig-forsurning/ [2016-04-22] BillerudKorsnäs AB. (2012). Verksamhets- och miljöbeskrivning Skärblacka.

http://www.billerudkorsnas.com/PageFiles/5859/Verksamhets-%20och%20milj%C3%B6beskrivning%202012_BillerudKorsn%C3%A4s%20Sk%C3%A4rblacka. pdf [2016-05-18]

BillerudKorsnäs AB. (2013). Miljöredovisning 2013 Gruvön.

http://www.billerudkorsnas.com/PageFiles/5846/Milj%C3%B6redovisning2013Gruv%C3%B6n. pdf [2016-04-23]

BillerudKorsnäs AB. (2014). Fluting. http://www.billerudkorsnas.com/sv/Vart-Erbjudande/Material/Fluting/ [2016-04-07]

Bogren, J., Gustavsson, T. & Loman, G. (2014). Klimatförändringar - Naturliga och antropogena orsaker. Lund: Studentlitteratur AB.

Boverket. (2015). Förslag till svensk tillämpning av nära-nollenergibyggnader. Karlskrona: Boverket. Byggmax. (2011a). Gipsskruv FZB. https://www.byggmax.se/spik-och-skruv/gipsskruv/gipsskruv-p24399 [2016-05-25]

Byggmax. (2011b). Stålregel C. https://www.byggmax.se/virke/stålreglar/stålregel-c-p20841 [2016-04-04]

Dahlgren, L., Stripple, H. & Oliveira F. (2015). Life cycle assessment. Comparative study of virgin fibre based packaging products with competing plastic materials. Stockholm: IVL Swedish Environmental Research Institute

Ek, A. (2016). Ingen övergödning. http://www.naturvardsverket.se/Miljoarbete-i-samhallet/Sveriges-miljomal/Miljokvalitetsmalen/Ingen-overgodning/ [2016-04-22]

Eriksson, E., Stripple, H. & Karlsson, P-E. (2009). Executive summary for Billerud Footprint – overview documentation. Göteborg: IVL Swedish Environmental Research Institute

Europrofil AB. (2013). Europrofil I Nora. http://www.europrofil.se/index.php?page=fakta [2016-04-27]

Europrofil AB. (2015). Light gauge steel profiles and assembly products. Environmental product declaration EPD.

http://gryphon.environdec.com/data/files/6/10042/epd537%20Europrofil%20Light%20gauge% 20steel%20profiles%20and%20assembly%20products.pdf [2016-03-08]

GaBi Education. (2016). GaBi Education. http://www.gabi-software.com/sweden/software/gabi-education/ [2016-06-09]

GaBi. (2016). Who uses GaBi. http://www.gabi-software.com/sweden/overview/who-uses-gabi/ [2016-06-09]

Gode, J., Byman, K., Persson A. & Trygg, L. (2009). Miljövärdering av el ur systemperspektiv.

http://www.svenskfjarrvarme.se/Global/Energieffektivisering/%C3%96vriga%20dokument/Milj

%C3%B6v%C3%A4rdering%20av%20el%20IVL%20B1882.pdf [2016-02-13]

27

Gröndahl, F., & Svanström, M. (2010). Hållbar utveckling - en introduktion för ingenjörer och andra problemlösare. Stockholm: Liber AB.

Internationella standardiseringsorganisationen [ISO]. (2016). ISO 14040:2006 Environmental management – Life cycle assessment – Principles and framework.

http://www.iso.org/iso/home/store/catalogue_tc/catalogue_detail.htm?csnumber=37456 [2016-04-27]

Jernkontoret. (2003). Stålets kretslopp.

http://www.jernkontoret.se/globalassets/publicerat/forskning/d-rapporter/d792.pdf [2016-05-08] Jernkontoret. (2015a). Processer.

http://www.jernkontoret.se/sv/stalindustrin/tillverkning-anvandning-atervinning/processer/ [2016-02-29] Jernkontoret. (2015b). Återvinning av järn och stål.

http://www.jernkontoret.se/sv/stalindustrin/tillverkning-anvandning-atervinning/atervinning-av-jarn-och-stal/ [2016-05-11]

Jernkontoret. (2015c). Energi. http://www.jernkontoret.se/sv/stalindustrin/tillverkning-anvandning-atervinning/energi/ [2016-05-08]

Naturskyddsföreningen. (2014). Gruvindustrin. Bakgrund och förslag. http://www.naturskyddsforeningen.se/sites/default/files/dokument-media/gruvrapport_naturskyddsforeningen.pdf [2016-05-18]

Nitto Europe. (2008). Materialsäkerhetsdatablad. http://www.illigo.se/files/5.pdf [2016-05-11]

Norgips. (2016). Montering. http://www.norgips.se/montering [2016-05-09]

Scania. (2015). Volymlaster. http://www.scania.se/lastbilar/long-haulage/volume-cargo/ [2016-05-25]

Skogsforsk. (2013). Densitet. http://www.kunskapdirekt.se/sv/KunskapDirekt/Adellov/Virkets-avsattning-och-anvandning/Virkesegenskaper/Densitet/ [2016-04-24]

Skogsindustrierna. (2015). Råvaror. http://www.skogsindustrierna.org/branschen_1/fakta/ravaror [2016-05-23]

Stokvis Tapes. (2007). Supertejp. http://www.tectis.se/productfiles/264_08416012.pdf [2016-05-11]

Swedish Fasternes Network [SFN]. (2009). Tillverkning av fästelement. http://extra.ivf.se/sfn_handbok/template.asp?lank=142 [2016-04-15]