Övergång mot cirkulärt flöde av
träavfall från byggarbetsplatser
Transition to circular flow of wood waste from construction sites
Toma Vivian
Wikström Fredrik
Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap Högskoleingenjörsprogrammet i Byggteknik 22,5 hp
i
Sammanfattning
Dagens linjära materialflöde leder till att nyttjandegraden av råvaror är låg, vilket tömmer ut världens resurser och mängden avfall ökar. Samtidigt skapar den ökande världsbefolkningen och världsekonomin ett större tryck på dagens resurser vilket inte är hållbart i längden. Genom att övergå till cirkulär ekonomi betraktas genererat avfall som en resurs, vilket ökar resursutnyttjandet i samhället. Byggbranschen är den verksamhet som genererar mest avfall i Sverige och stor del av den genererade mängden är träavfall. Idag energiutvinns i stort allt trä som kasseras och samtidigt sker ett ökat intresse för användning av materialet. Syftet med denna studie är att ta reda på hur och i vilken mängd träavfall från bygg- och rivningsarbete kan materialåtervinnas före energiutvinning. Denna studie har kartlagt innehållet av tre containrar med träavfall från olika byggskeden; stomme, inredning och rivning. Kartläggningen utfördes med en sorteringsmetod som togs fram med hjälp av litteraturstudie och samtal med företag. De fyra möjliga sorteringsalternativ som togs fram under studien var Fingerskarvning / Återanvändning, Korslimmat trä, Lamellträ och Spånplattor.
Kartläggningen visar att fördelningen av träavfall varierar stort beroende på byggskede. Vid inredning är det mycket lastpallar, träskivor och reglar, detsamma gäller för stomme dock med en färre andel skivmaterial.
Vid maximal utdelning för stomme kan 19 % av träavfallet gå till Fingerskarvning / Återanvändning, Korslimmat trä 2 %, Lamellträ 35 % och Spånplattor 100 %. Vid rivning fanns endast treetex och råspont vilket endast kan användas till Spånplattor. För inredning kan 12 % av träavfallet gå till Fingerskarvning / Återanvändning, Korslimmat trä 3 %, Lamellträ 10 % och Spånplattor 100 %. För stomme och inredning är resultatet baserat på en accepterad sortering för grånat och smutsigt virke för de två förstnämnda alternativen.
ii
Abstract
Innehåll 1. Inledning 1 1.1 Bakgrund 1 1.2 Syfte 3 1.3 Mål 3 1.4 Frågeställning 3 1.5 Avgränsning 3 2. Metod 4 2.1 Litteraturstudie 4 2.2 Framställning av sorteringsmetod 4 2.3 Kartläggning 5 3. Teori 6 3.1 Resursutnyttjande 6
3.1.1 Europa 2020 och Färdplan för ett resurseffektivt Europa 6
3.1.2 Agenda 2030 8
3.1.3 Cirkulär ekonomi 8
3.1.4 Bioråvaror och kaskadering 9
3.1.5 Avfallshierarkin 11
3.2 Statistik 13
3.2.1 Behandlat avfall i Sverige 13
3.2.2 Byggavfall 15
3.3 Hantering av bygg- och rivningsavfall 16
3.3.1 Byggavfall ute i produktion 16
3.3.2 Riktlinjer 18
3.3.3 Hantering av träavfall 20
3.3.4 Uppkomst av avfall och barriärer för återvinning 21
3.4 Trä som byggmaterial 23
3.4.1 Wood2New 24
3.5 Sorteringsalternativ och -metod 26
3.5.1 Fingerskarvning 26
3.5.1.2 Funktions- och produktionskrav för fingerskarvat
konstruktionsvirke 28
3.5.2 Korslimmat trä 29
3.5.2.1 Studie - Korslimmat trä av återanvänt träavfall 30
3.5.2.2 Tillverkning generell 31
3.5.3 Lamellträ 34
3.5.3.1 CareWood 35
3.5.3.2 Lamellträproduktion i Sverige 36
3.5.3.3 Lamellträproduktion utanför Sverige 36
3.5.4 Spånskivor 37
3.5.4.1 Produktion av miljöanpassade spånplattor från träavfall 38
3.5.4.2 Tillverkning generell 43
4. Resultat och analys 44
4.1. Sorteringsmetod 44
4.2 Kartläggning 46
4.2.1 Container 1: Nyproduktion - stomme 46
4.2.1.1 Analys - Container 1 51
4.2.2 Container 2: Nyproduktion - inredning 54
4.2.2.1 Analys - Container 2 59
4.2.3 Container 3 - Rivningsvirke 62
4.3 Sammanställning 64
5. Diskussion 66 5.1 Sorteringsalternativ 66 5.1.1 Fingerskarvning / Återanvändning 66 5.1.2 Korslimmat trä 67 5.1.3 Lamellträ 68 5.1.4 Spånplattor 69 5.2 Sortering av containrar 69
5.3 Metodkritik och problem under arbetets gång 71
5.4 Hållbar utveckling 73
6. Slutsats 74
Tackord 75
Referenser 76
Bilagor
Bilaga 1: Rådata för container 1 & 2
1. Inledning
1.1 Bakgrund
Mängden avfall som genereras i Sverige ökar med åren. År 2016 uppkom 142 miljoner ton avfall i Sverige. Exkluderas avfall från gruvarbete uppkom 31,9 miljoner ton avfall vilket motsvarar en ökning med 13 % från 2014. Avfallet som slutbehandlades i Sverige år 2016 var 27 miljoner ton. Av det slutbehandlade avfallet gick bland annat 4,1 miljoner ton till konventionell materialåtervinning, 9,1 miljoner ton till energiutvinning och 4,9 miljoner ton till deponering (Naturvårdsverket 2018a).
Ökande befolkning och växande världsekonomi innebär att resurserna snabbare tar slut. Behovet av mat, bränsle, virke, vatten och andra resurser kommer öka då fler människor i världen vill ha en bättre levnadsstandard. Materialflöden i samhällen karakteriseras idag ofta som linjära. Det betyder att en produkt tillverkas, används och sedan slängs (Stigson 2016). För att råvarorna inte ska ta slut eller bli ofantligt dyra måste de användas på ett effektivt sätt, nyttjandegraden av råvarorna ska öka och genererad mängd avfall minska. Europaparlamentet har skapat direktiv för att främja den cirkulära ekonomin som innebär att resurserna behålls i ett kretslopp genom återanvändning och återvinning istället för att bli avfall. Europaparlamentet och rådets direktiv (2008/98/EG) infördes i Sverige 2011 och anger bland annat en avfallshierarki som prioriterar materialåtervinning före energiutvinning. Där tas även återvinningsmål för icke-farligt byggavfall upp. Europeiska unionens återvinningsmål siktar på 70 % återanvändning, materialåtervinning och annan återvinning som inte är energiutvinning fram till 2020.
Avfall från byggverksamhet är den största sektorn i Sverige om gruvavfall räknas bort. 9,8 av 31,9 miljoner ton genererades från byggverksamhet. Avfall från byggverksamhet ökade med 9 % 2014-2016. År 2016 genererades 430 000 ton av 1,7 miljoner ton träavfall från byggbranschen. Det mesta av träavfallet går till energiutvinning istället för att materialåtervinnas (Naturvårdsverket 2018a).
Under de senaste åren har användning av trä som byggnadsmaterial ökat tack vare dess materialegenskaper samtidigt som intresset av att bygga för hållbar utveckling ökar inom byggbranschen. Trä är även förnyelsebart, lättillgängligt och behöver inte hamna i deponi utan återanvänds eller går till energiutvinning. Ur klimatsynpunkt är användningen av trästomme positivt eftersom det släpper ut mindre växthusgaser under bygg- och tillverkningsprocessen än en betongstomme (Larsson m.fl. 2016). Skog fungerar som en kolsänka eftersom den tar upp mer koldioxid än den släpper ut
under sin livslängd. Träd tar upp koldioxid från atmosfären via fotosyntesen och kolet släpps ut när träden dör eller träprodukter förbränns. Vid avverkning finns bundet kol kvar i produkterna som produceras (Naturvårdsverket 2020).
Trots att materialet är en förnybar energikälla bör inte energiutvinning prioriteras före materialåtervinning på grund av:
- Materialets förmåga att ta upp koldioxid - Avfallshierarkin
- Resursutnyttjande
Genom att förlänga virkets livslängd med hjälp av återanvändning eller materialåtervinning förlängs tiden som kolet är bundet i virket innan det släpps ut i atmosfären.
Efterfrågan av virke har ökat under de senaste åren och i Sverige finns det stor tillgång till skog. Det behövs ett effektivt resursutnyttjande om en ökad efterfrågan av råvaran sker i länder som inte har lika god tillgång till skog. För att använda resurserna på bästa möjliga sätt blir materialåtervinning nödvändigt.
Medvetenheten om hur avfall påverkar miljön har gjort att hanteringen av avfall ändrats under åren. En stor sannolikhet är att kraven för avfallshantering kommer skärpas successivt. Det är därför viktigt att alternativ för hur material kan materialåtervinnas har beaktats på förhand. Studien tittar närmare på sorteringsmöjligheter och följande produkter.
Korslimmat trä
Korslimmat trä, KL-trä, används främst i bärande konstruktioner som väggelement och balkar. Ett KL-träelement består av minst tre skikt vinkelrätt ihoplimmade lameller (Träguiden 2017).
Lamellträ
Mittskiktet i lamellträ består av flera ihoplimmade lameller med ett yttre skikt som kan bestå av ett flertal olika beläggningar. Det används främst inom möbelindustrin för bärande konstruktioner som hyllplan och bordsskivor (Wiwood u.å.a).
Spånskivor
Användningsområdet för spånskivor är brett och kan inom byggsektorn vara i golv, vägg och tak. Spånskivor tillverkas av spån eller träflis. Även spånskivor kan förses med olika beläggningar efter tänkt användningsområde (Wiwood u.å.b).
1.2 Syfte
Syftet är att ta reda på hur och i vilken mängd träavfall från bygg och rivningsarbete kan materialåtervinnas före energiutvinning.
1.3 Mål
Målet är att kartlägga innehållet i containrar med träavfall från olika byggskeden genom en framtagen sorteringsmetod. Studien har som mål att redovisa vilka produkter som kan tillverkas av träavfall från bygg- och rivningsarbete. Vid sortering av containrar tas en procentuell andel för respektive produkt fram.
1.4 Frågeställning
❖ Hur ser fördelningen av träavfall ut?
❖ Vilka produkter har möjlighet att tillverkas av återvunnet trä? ❖ Hur ska träavfall sorteras för en ökad materialåtervinning?
1.5 Avgränsning
❖ Eftersom examensarbetet utförs inom högskoleingenjörsprogrammet i Byggteknik kommer samtliga material efter återvinning ha en användning i första hand inom byggverksamhet.
❖ Ekonomiska för- och nackdelar tas inte i beaktning.
❖ Endast produkter som har möjlighet att produceras i Sverige av återvunnet trä tas med.
❖ Miljömässiga jämförelser, som livscykelanalys, för vardera produkt tar denna studie inte hänsyn till.
2. Metod
2.1 Litteraturstudie
Arbetet inleddes med en litteraturstudie vars syfte var att få en djupare förståelse för hur avfall hanteras i dagsläget, hur en förbättrad avfallshantering bör se ut samt vilka lagar och direktiv som gäller för att se hur dessa kan appliceras på träavfall från byggsektorn. Områden som resursutnyttjande och cirkulär ekonomi samt kaskadering undersöktes.
För att hitta vetenskapliga artiklar inom dessa områden gjordes sökningar på One Search (Karlstads universitets sökmotor) samt Google schoolar. Exempel på använda sökord är: circular economy, cascading och wood-waste.
Information om de lagar, direktiv och mål som rör avfall och dess hantering togs direkt från EU samt FN. De mest relevanta för studien är Agenda 2020, Europa
2020, Färdplan för ett resurseffektivt Europa samt Avfallshierarkin.
För att få en förståelse för hur mängd och fördelning av genererat avfall ser ut i Sverige togs statistik från Naturvårdsverkets rapporter då de är ansvariga för insamling av data. Detta gjordes även för att veta om mängden avfall ökar för att se om det krävs ett förbättrat resursutnyttjande för olika material.
Vidare studier gjordes på träavfall för att se hur en övergång från linjär till cirkulär ekonomi kan erhållas. En litteraturstudie gjordes för se om det finns någon accepterad sorteringsmetod för träavfall.
2.2 Framställning av sorteringsmetod
Då det inte fanns några undersökningar gjorda på hur träavfall bör sorteras i ytterligare steg för att underlätta återanvändning togs en egen sorteringsmetod fram. Det första steget var att söka vetenskapliga artiklar gällande vilka produkter som kan tillverkas av återvunnet trä. Exempel på sökord: CLT from wood-waste, CLT reused wood, particleboard from wood-waste och Finger joint wood-waste.
För att få en bättre förståelse för hur återvunnet virke kan fungera i produktionen för olika träprodukter fördes samtal med ett antal företag.
Samtal har förts med:
● Nordiskt massivträ i Norge och Stora Enso om korslimmat trä. ● Termoträ AB om träfiberisolering
● Ceos om diverse träprodukter ● SCA om massa till träfiberisolering
● Rackstad trä i Arvika och Beijer byggmaterial om snickerier och listverk ● Rönnols Miljökonsult om spånplattor
Av de vetenskapliga artiklar samt samtalen sammanställdes en kravlista för de produkter som ska gå att tillverka av återvunnet träavfall. Denna kravlista blev den sorteringsmetod som användes. För att säkerställa att produkterna som tillverkas av återvunnet virke håller rätt kvalité har följande standarder studerats:
● Träkonstruktioner - Fingerskarvat konstruktionsvirke - Funktions- och produktionskrav, SS-EN 15497:2014
● Eurokod 5: Dimensionering av träkonstruktioner - Del 1-1: Allmänt - Gemensamma regler och regler för byggnader, SS-EN 1995-1-1
● Träkonstruktioner - Sågat konstruktionsvirke - Del 1: Allmänna krav för visuell och maskinell hållfasthetssortering, SS-EN 14081-1
● Spånskivor - Specifikationer, SS-EN 312:2010
● Timber structures - cross laminated timber - requirements, BS EN 16351:2015
2.3 Kartläggning
För att se hur stor andel av träavfall från byggarbetsplatser som kan gå till de produkter som ingår i sorteringsmetoden fördes samtal med SUEZ samt LBC frakt för att få tillgång till containrar. För att få en inblick i hur variationen på byggarbetsplatser kan se ut utfördes kartläggning av material från olika byggskeden. I studien gavs tillgång till tre containrar från tre olika byggskeden:
● Nyproduktion - Stomme ● Nyproduktion - Inredning ● Rivning
3. Teori
3.1 Resursutnyttjande
2019 kom Förenta Nationerna, FN, ut med en ny rapport om framtidens ökande befolkning. Från dåvarande befolkningsmängd (2019) på 7,7 miljarder kommer antalet människor fram till 2050 öka till nästan tio miljarder. Idag bor dessutom mer än 50 % av världens befolkning i urbana områden, vilket förväntas öka till 70 % år 2050 (FN:s utvecklingsprogram [UNDP] u.å). Ökad urbanisering kan leda till ekonomisk tillväxt men som i sin tur kan leda till större sociala klyftor (Globala målen 2o2oa). Den ökande världsbefolkningen och världsekonomin skapar ett tryck på dagens resurser vilket inte är hållbart i längden (Europeiska kommissionen 2015). Materialflöden karakteriseras idag som linjära. Det betyder att en produkt tillverkas, används och sedan slängs (Stigson 2016). Ett sådant flöde leder till att nyttjandegraden av råvarorna är låg, det tömmer ut världens resurser och mängden avfall ökar. Företag har börjat märka hur det linjära systemet påverkar deras ekonomi med stigande, oförutsägbara priser och högre konkurrens. Det förväntas bli värre med en ökande medelklass och med en ekonomisk situation som troligtvis inte klarar en sådan tillväxt (MacArthur 2013).
Inom Sverige och resten av Europa används inte byggmaterial på ett effektivt sätt utan byggverksamheten genererar en tredjedel av den totala avfallsmängden (Statens offentliga upphandlingar [SOU] 2018).
3.1.1 Europa 2020 och Färdplan för ett resurseffektivt Europa
Europeiska unionen, EU, har skapat initiativ för ökad resurseffektivitet för att ta vara på viktiga resurser. De bör utnyttjas och hanteras bättre för att de inte ska minska och bli dyrare eller ta slut (Europeiska kommissionen 2015). 2010 skapade EU en tillväxtstrategi, Europa 2020, för att stärka ekonomin och skapa en hållbar tillväxt (Europeiska kommissionen 2010). Tre prioriteringar tas upp i Europa 2020:
- Smart tillväxt - Hållbar tillväxt - Tillväxt för alla
Smart tillväxt grundar sig på en ekonomi som bygger på kunskap och innovation som drivkraft av tillväxten. För att uppnå en smart tillväxt behövs bland annat en kvalitetsförbättring på utbildningar, stärkande av forskningsresultat och att
innovativa idéer blir produkter och tjänster som kan svara mot de utmaningar som rör samhället.
Prioriteringen Hållbar tillväxt handlar om att “främja en resurseffektivare, grönare och konkurrenskraftigare ekonomi” (Europeiska kommissionen 2010, sid. 5). En sådan tillväxtstrategi leder till att Europa exempelvis kan klara låga koldioxidutsläpp, minska resursanvändning som inte håller i längden, förebygga miljöförstöring samt bevara biologisk mångfald. Världens utsläpp behöver minskas och det kan göras med hjälp av att resurseffektiviteten ökas.
Med Tillväxt för alla vill kommissionen öka sysselsättningen och kompetensnivån samt bekämpa fattigdom. 80 miljoner människor är lågkvalificerade och till år 2020 kommer sådana arbetstillfällen ha minskat med 12 miljoner. 16 miljoner arbetstillfällen med hög kompetensnivå kommer genereras år 2020 och det kommer krävas möjligheter att utveckla ny kompetens.
För att uppnå dessa tre prioriteringar fastställdes 7 områden där Ett resurseffektivt
Europa är ett av huvudområdena som beskriver vad som behöver göras för att uppnå en hållbar tillväxt medan ramverket förklarar hur det ska uppnås (Naturvårdsverket 2019b).
En av punkterna i färdplanen handlar om att förbättra byggnader. 42 % av energiförbrukningen, ungefär 35 % av växthusgasutsläppen och över 50 % av alla utvunna material skulle påverkas av en bättre användning och konstruktion. Genom att ha bättre design, hållbara material och högre återvinning kommer en förbättrad resurseffektivitet uppnås. Milstolpe för punktenförbättra byggnader i färdplanen är att senast år 2020 ska bland annat 70 % av icke-farligt byggnads- och rivningsavfall som genereras återvinnas (målet ingår även i direktivet 2008/98/EG) och alla nya byggnader ska vara nära-nollenergibyggnader. Även livscykeltänkande ska tillämpas samt renovering och byggande ska ske med krav på att resurserna används effektivt (Europeiska kommissionen 2011). För att uppnå målen har kommissionen sammanställt hur och vad som ska utföras.
· Bedöma hur man kan stödja kunskapssatsningar, lärlingssystem och informationsutbyte om bästa praxis för resurseffektivitet i branschen (fortlöpande).
· Vidta åtgärder för att stimulera efterfrågan på och användning av resurseffektiva byggmetoder
genom beräkning av livscykelkostnaderna och lämpliga finansieringsbestämmelser; vid behov görs en
utvärdering av konsekvenserna för små och medelstora företag. Fortsätta utvidga användningen av
Eurokoder till konstruktionskriterier som rör hållbarhet. Utveckla incitament för att belöna resurseffektiva byggnader samt att främja hållbar användning av trä som byggnadsmaterial, (meddelande om hållbar konkurrenskraft inom byggsektorn, 2011, meddelande om hållbara byggnader, 2013).
· Bedöma hur man bäst uppmuntrar innovativt byggande inom den privata sektorn (fortlöpande) . (Europeiska kommissionen 2011, s. 19)
3.1.2 Agenda 2030
Det är inte bara EU-kommissionen som fokuserar på att använda resurserna på ett effektivt sätt. FN har skapat sjutton globala mål för hållbar utveckling. Mål 12 handlar om hållbar konsumtion och produktion. Två delmål i mål 12 handlar om resurseffektivitet och att den genererade mängden avfall ska minska (Globala målen, 2020b).
Delmål 12.2 är “Hållbar förvaltning och användning av naturresurser. Senast 2030 uppnå en hållbar förvaltning och ett effektivt nyttjande av naturresurser” (Globala målen 2020b).
Delmål 12.5 är “Minska mängden avfall markant. Till 2030 väsentligt minska mängden avfall genom åtgärder för att förebygga, minska, återanvända och återvinna avfall” (Globala målen 2020b).
3.1.3 Cirkulär ekonomi
Den ökande användningen av världens resurser kräver att dagens linjära flöde övergår till en annan ekonomisk modell, cirkulär ekonomi. En sådan modell leder till en högre nyttjandegrad av material och produkter. Istället för att materialet ska kasseras efter användning ska avfallet hanteras som en ny resurs och återanvändas eller återvinnas. När materialet och produkterna inte kasseras behålls det ekonomiska värdet och användningen av ny råvara och avfallsmängd minskar (Naturvårdsverket 2019a).
Cirkulär ekonomi bygger på att produkter ska utformas på ett sätt som gör att avfall inte genereras och undvika produkter som innehåller miljöfarliga ämnen som förhindrar återanvändning. Produkterna ska designas så att de kan demonteras och återanvändas som i sin tur innebär att energi och arbete som lagts ner på att tillverka produkterna inte förloras. Den energi som används i cirkulär ekonomi ska vara förnyelsebar. Cirkulär ekonomi separerar på förbrukningsbara och varaktiga komponenter. Till skillnad från idag ska förbrukningsbara produkter vara gjorda av “biological nutrients”, resurser som är giftfria och kan återföras till biosfären på ett säkert sätt. Produkter som ska användas en längre period som exempelvis datorer och motorer består av varaktiga resurser (exempelvis plast och metall) som inte kan återföras till biosfären på ett säkert sätt. Hållbara komponenter ska från början designas så att de kan återanvändas (MacArthur 2013).
I Figur 1 visas hur dagens linjära materialflöde ser ut i jämförelse med det mer hållbara cirkulära flödet.
Figur 1. Illustration - linjär till cirkulär ekonomi (Naturvårdsverket 2019a). Använd med tillåtelse.
3.1.4 Bioråvaror och kaskadering
Trä kan vara en hållbar resurs som vid återanvändning kan bidra till ökad cirkulär ekonomi samtidigt som det är förnyelsebart. På grund av växande världsbefolkning och ökat intresse för användning av bioråvaror (sågat trä och fibrer) ökar kraven på material och produkter av trä (Vis 2016).
Kungliga ingenjörsvetenskapsakademin (IVA) har skrivit en branschrapport om insatsvaror. Resurser som används vid tillverkning av andra produkter definieras som insatsvaror, exempelvis trä, stål, plast och kemikalier. De har fokuserat på att undersöka bioråvaroflödet på grund av det växande intresset för materialet. IVA identifierade sju huvudområden som skulle kunna tänkas öka resurseffektiviteten av bioråvaror.
1. Industriell symbios - samarbete mellan branscher och flöden 2. Återanvändning av fibrer (lignin) i kemiindustrin
3. Ersätta resursintensiva textilier
4. Bättre kunskap om materialflöden för nya affärsmöjligheter
5. Design for recycling (papper) 6. Design for recycling
7. Design for reuse (byggnadsmaterial)
Dessa områden tar bland annat upp att samarbetet mellan olika aktörer borde öka och att kunskap om olika material är väldigt liten. Det behövs mer kunskap och bättre system för insamling. En kontinuerlig marknad för materialet/avfallet behöver skapas. Finns det mer kunskap kan aktörer och företag skapa nya lösningar inom process- och produktutveckling. Kunskap om kategorisering och sortering av avfall från byggverksamhet saknas för att byggnadsmaterial ska kunna återvinnas. Trä energiutvinns för det mesta och rapporten tar upp att genom materialåtervinning kan det finnas möjligheter att trä ersätter oljebaserade produkter, exempelvis materialåtervinning till biodiesel. Men det bör inte vara det enda steget med materialåtervinning eftersom det inte ger en cirkulär ekonomi utan fiberanvändningen bör optimeras med hjälp av kaskadering (Stigson 2016).
Genom att optimera och hitta de bästa kaskaderingarna ökar nyttjandegraden av naturresurser. Under åren har flera definitioner av kaskadering utformats. EU utförde en studie om det bästa sättet att kaskadera trä, där kaskadering definierades som “the efficient utilisation of resources by using residues and recycled materials for material use to extend total biomass availability within a given system” (Vis 2016, s. 201). Denna definition togs fram genom en multikriterieanalys, MKA, där tjugo definitioner granskades. Studien har fokuserat på flerstegskaskadering som innebär att en produkt återvinns och används som materialform innan den bortskaffas eller energiutvinns medan enstegskaskadering innebär att trä bearbetas och används som energi efter att produkten använts en gång. Vissa anser att kaskadering innebär att ett material återvinns flera gånger för att exempelvis bevara det bundna kolet i trä, vilket betyder att längre kedjor av återvinning är att föredra (Vis 2016). I Figur 2 visas ett exempel på hur kaskadering av trä kan tänkas se ut.
Figur 2. Exempel på kaskadering av trä baserad på EPEA (2009)
Vid brist på trä kan en förbättrad kaskadanvändning eller ökad skogsavverkning ses som två olika lösningar till resursproblemet. Lösningen som innebär ökad skogsavverkning kan leda till att kaskaderingsbehovet inte uppfattas som brådskande (Vis 2016).
De flesta återvinningslösningarna för träavfall handlar om att virket ska flisas ner. Genom att bryta ner virket minskar potentiella tillämpningar av materialet. Processer som bibehåller det ekonomiska värdet genom att bevara materialets dimension saknas i dagsläget (Risse 2019).
3.1.5 Avfallshierarkin
Uppkommet avfall måste hanteras på sätt som är miljö- och hälsomässigt säkert enligt Naturvårdsverket och ska alltid förebyggas. I Sverige har flera åtgärder tagits fram för att öka materialåtervinning och energiutvinning samt minska deponering (Naturvårdsverket 2019e). Hanteringen av avfall sker utefter avfallshierarkin som uppkom i EU:s avfallsdirektiv 2008/98/EG och infördes i Sverige 2011. Hierarkin finns även sedan 2016 i miljöbalken.
Figur 3. Avfallshierarkin (Naturvårdsverket 2018b, s. 5). Använd med tillåtelse.
Avfallshierarkin i Figur 3 visar prioritetsordningen om hur avfall bör hanteras för att uppnå en hållbar avfallshantering. I första hand ska uppkomsten av avfall förhindras. Förebyggande av avfall definieras enligt avfallsdirektivet som åtgärden som vidtas innan avfall uppstår och som innebär att mängden avfall, farliga ämnen, negativ miljö- och hälsopåverkan minskar (2008/98/EG). Förebyggande av avfall är mest fördelaktig ur miljösynpunkt eftersom det sker störst miljöpåverkan vid tillverkning av produkter, det används resurser, energi och kemikalier. Det krävs mindre tillverkning av produkter, ju mindre material som kasseras, vilket minskar miljöpåverkan (Miljösamverkan Skåne 2019).
Om det inte går att förebygga ska resurserna återanvändas och i tredje hand materialåtervinnas. Återanvändning innebär att delar och produkter återanvänds till samma syfte som de var avsedda för medan materialåtervinning innebär att avfall blir till produkter med samma syfte eller med nya ändamål.
Fjärde steget är energiåtervinning och därefter kommer deponering. Deponering innebär att stora mängder farligt avfall som innehåller föroreningar och miljögifter samlas in på en bestämd yta. Dessa miljö- och hälsofarliga ämnen riskerar i framtiden att sprida sig till samhället (Naturvårdsverket 2019d).
3.2 Statistik
3.2.1 Behandlat avfall i Sverige
År 2016 uppkom 31,9 miljoner (gruvavfall exkluderat) ton avfall varav 29,5 motsvarade icke-farligt avfall. Gruvavfall tas inte med i statistiken då den är betydligt större än övriga kategorier vilket gör att procentuella jämförelser blir betydelselösa (Naturvårdsverket 2018a). I Figur 4 kan fördelningen av avfall för olika branscher ses.
Figur 4. Fördelning av avfall sett till olika branscher (Naturvårdsverket 2018a, sid 39).
Använd med tillåtelse.
Den mängd avfall som slutbehandlades var 27 miljoner ton, varav 1,3 miljoner ton motsvarade farligt avfall. Avfallet som slutbehandlas delades in i de tre olika behandlingsnivåerna; materialåtervinning, annan återvinning och bortskaffande. Avfallsmängden ökade för samtliga nivåer. Behandlingsnivåerna delas i sin tur in i fler kategorier, behandlingstyper och redovisas i Tabell 1, 2 och 3, med farligt avfall inkluderat.
Tabell 1. Materialåtervinning baserat på Naturvårdsverket (2016) och Naturvårdsverket (2018a)
Behandlingstyp 2014 [ton] 2016 [ton] Ändring [%]
Konventionell materialåtervinning
3,5 milj 4,1 milj 17
Rötning 1,5 milj 1,7 milj 13
Kompostering 451 000 522 000 16
Annan materialåtervinning 388 000 420 000 8
Totalt 5,8 milj 6,7 milj 16
Tabell 1 visar uppdelningen av mängden avfall som behandlades genom materialåtervinning. Materialåtervinning är ur miljösynpunkt den gynnsammaste behandlingsformen baserat på avfallshierarkin, sett till de tre behandlingssnivåerna som avfall delas in i. Statistiken visar att samtliga behandlingstyper ökade. Den största behandlingstypen i materialåtervinning var konventionell
materialåtervinning med 4,1 miljoner ton. Konventionell materialåtervinning
innebär att avfallet återvinns till samma material. Metallavfall är den största sektorn som materialåtervinns på 2,2 miljoner ton och den näst största är papp- och pappersavfall på 1,1 miljoner ton, farligt avfall exkluderat.
Tabell 2. Annan återvinning baserat på Naturvårdsverket (2016) och Naturvårdsverket (2018a)
Behandlingstyp 2014 [ton] 2016 [ton] Ändring [%]
Energiåtervinning 7,7 milj 9,1 milj 18
Användning som konstruktionsmaterial
5,6 milj 4,7 milj -16
Återfyllning 215 000 705 000 228
Markspridning 139 000 252 000 81
Totalt 13,7 milj 14,8 milj 8
Tabell 2 visar mängden avfall för typerna i behandlingsnivån annan återvinning. Den största behandlingstypen var energiåtervinning på 9,1 miljoner ton. Alla förutom behandlingstypen användning som konstruktionsmaterial ökade 2016.
Användning som konstruktionsmaterial inkluderar nyttjandet av avfall som
funktions-, konstruktions- och täckmaterial på och utanför deponier. Icke-farliga jordmassor och icke-farligt mineraliskt och blandat bygg- och rivningsavfall var de största avfallslagen år 2016, 2,4 miljoner respektive 683 000 ton.
Tabell 3. Bortskaffande baserat på Naturvårdsverket (2016) och Naturvårdsverket (2018a)
Behandlingstyp 2014 [ton] 2016 [ton] Ändring [%]
Deponering 3,7 milj 4,8 milj 30
Annat bortskaffande 1,3 milj 565 000 -57
Förbränning utan energiåtervinning
107 800 220 000 104
Totalt 5,1 milj 5,6 milj 10
Tabell 3 visar mängden avfall för behandlingsnivå bortskaffande. Mängden avfall ökade för alla behandlingstyper förutom typen annat bortskaffande. Infiltration och utsläpp till vatten samt behandling i markbädd är exempel på annat bortskaffande.
3.2.2 Byggavfall
Bygg- och rivningsavfall står för den största delen i Sverige om gruvavfall exkluderas och år 2016 hade den genererade mängden avfall ökat med cirka 10 % i jämförelse med år 2014. 10,4 miljoner ton bygg- och rivningsavfall uppkom år 2016, varav 575 000 ton motsvarar farligt avfall (Naturvårdsverket 2018a).
Nästan hälften av den genererade mängden bygg- och rivningsavfall bestod av jordmassor, 5,1 miljoner ton. Resterande mängd icke-farligt avfall bestod av 2,6 miljoner ton mineraliskt avfall, 470 000 ton blandat avfall (betongkross, tegel, gips och blandat avfall) och 1,4 miljoner ton muddermassor. 484 000 ton träavfall slutbehandlades. Avfallet har delats in i tidigare nämnda behandlingsnivåer som i sin tur har delats in i behandlingstyper som redovisas i Tabell 4 med respektive mängd.
Tabell 4. Behandlat bygg- och rivningsavfall baserat på Naturvårdsverket (2018a)
Behandlingsnivå Behandlingstyp 2016 [ton]
Materialåtervinning Konventionell materialåtervinning 637 000
(<1000)
Annan återvinning Användning som konstruktionsmaterial 4,5 miljoner
(83 000)
Energiåtervinning 1,1 miljoner
(23 000)
Bortskaffande Deponering 3,2 miljoner
(330 000)
Annat bortskaffande 415 000
Förbränning utan energiåtervinning 80 000
(79 000)
Tabell 4 visar den totala mängden slutbehandlat bygg- och rivningsavfall år 2016. Mängden som redovisas inom parentes i tabellen är andelen farligt avfall för respektive behandlingstyp.
3.3 Hantering av bygg- och rivningsavfall
3.3.1 Byggavfall ute i produktion
Enligt Plan och bygglagen, PBL, ska bygg- och rivningsavfall sorteras för att öka återanvändning, öka materialåtervinning och minska deponering. Bygg- och rivningsavfall sorteras ofta primärt enligt farligt avfall, material som kan återanvändas, materialåtervinnas, energiåtervinnas och avfall som går till deponi. Denna grundläggande sortering behöver i de flesta fall sorteras ytterligare i mindre grupper för att avfallet ska hanteras på ett hållbart sätt och mängden avfall som hamnar i deponi ska minska (Naturvårdsverket 2019c).
Det finns många alternativ när det kommer till sortering vid byggarbetsplatser. Hur sortering vid byggprojekt ser ut kan skilja sig mycket åt beroende på både storlek samt vilken typ av projekt det är enligt Holmquist (2020). En mindre tillbyggnad eller ombyggnation kräver inte lika omfattande sortering som en stor nybyggnation eller ett större rivningsprojekt. Det finns containrar och sorteringskärl som täcker
behovet för respektive projekt. De vanligaste listas nedan med några exempel på vad som får slängas i respektive.
Brännbart avfall. För brännbart avfall som rimligtvis inte kan återanvändas,
återvinnas eller energiutvinnas. Brännbart kan delas upp i grovt för större föremål och en mer generell.
- Större föremål. Pallar, möbler, träskivor - Trä
- Plast - Gummi
Träavfall, rent trä. I dessa containrar får allt trämaterial som inte är
tryckimpregnerat slängas. Metall (skruv, spik, infästningar) får förekomma om de sitter ihop med trämaterialet.
- Virke - Träskivor - Lastpallar
Miljöcontainer. Farligt avfall skall slängas i en container som är tydligt märkt som miljöcontainer. - Aerosoler - Elavfall - Färgburkar - Lim Metall. För metallavfall - Armering - Sträckmetall - Plåt - Ventilationskanaler
Deponi. För blandat material som ej kan sorteras och inte användas till
Plastkärl. För PVC-rör som ej får slängas i brännbart kan i vissa fall ett mindre kärl användas. PVC får slängas i deponicontainern men det underlättar för elinstallatörer att kunna flytta med sig ett mindre kärl.
Som tidigare nämnts finns ingen lösning för samtliga byggproduktioner men det går ändå att prata om en sorts standard och ett flöde på containrar som gäller för olika typer av projekt. En nybyggnation kan delas in i tre olika faser; stomme, stomkomplettering och inredning. För ett typexempel av en nybyggnation ser containeruppsättningen vanligtvis ut som följer.
● Brännbart - samtliga faser ● Träavfall - samtliga faser ● Miljöcontainer - samtliga faser ● Metall - samtliga faser
● Gipscontainer - invändig stomkomplettering ● Plastkärl - stommen, vid enstaka
● Deponi - stommen (betongrester), stomkomplettering (mineralull, murbruk) Byggarbetsplatser har ofta begränsat utrymme vilket gör att containrarna endast står på arbetsplatsen under tiden de används. I exemplet ovan så tas deponicontainern bort efter att stomkompletteringen är avklarad medan gipscontainern endast är på plats under den invändiga stomkompletteringen. Utöver platsbrist är det oekonomiskt att hyra en container som ej nyttjas.
Vid rivningsprojekt utförs det på samma sätt med att endast ha nödvändiga containrar på plats vid rätt tid. Det skiljer sig dock åt beroende på vilket rivningsobjekt det gäller. Är det en betongstomme med tegelfasad används deponicontainer. Vid rivning av en trästomme blir det mer träavfall. Det blir även större mängder avfall vid rivning än vid nybyggnation.
3.3.2 Riktlinjer
Byggföretagen (tidigare Sveriges byggindustrier) har skapat riktlinjer för hur
bygg-och anläggningsbranschen ska sortera för att uppnå en effektiv resurs- bygg-och avfallshantering. Enligt PBL samt Byggföretagens riktlinjer behövs en materialinventering för att få kunskap om farligt avfall. Inventeringen ska bland annat innehålla vilka produkter som kan återanvändas eller materialåtervinnas och vilka som ska gå till farligt avfall. Inventeringen ska göras före rivning och kunskap om rivningsobjektet som är relevanta och kan påverka hanteringen ska sökas.
Byggföretagen redovisar även hur vissa typer av avfall kan hanteras. För byggproduktion redovisar de:
- Farligt avfall vid byggproduktion - Gipsspill
- Plast
- Förpackningar och tidningar - Lastpallar
- Kabeltrummor - Isolering
Återanvändningssystemet för byggpallar, Retursystem Byggpall, ska alltid användas för lastpallar som är EUR-märkta även om de är trasiga. Förutom fördelen ur resurssynpunkt ger systemet ekonomiska fördelar eftersom priset är fast oavsett kvalité på den returnerade pallen. Användning av engångspallar från leverantörer bör undvikas. Det finns även liknande retursystem för kabeltrummor som bör utnyttjas och i snitt återanvänds trummorna åtta gånger.
När det kommer till rivning tar de upp hantering av: - asbest - bly - el-avfall - gips - betong - kadmium - kvicksilver
- PAH (polycykliska aromatiska kolväten) - asfalt
- PCB
- klorparaffiner - plast
- träskyddsbehandlat virke (CCA -medel; koppar, krom och arsenik) - kreosotimpregnerat virke
- hussvamp och skadedjur i trä
Träskyddsbehandlat virke är behandlat med CCA-medel som har en negativ miljöpåverkan och ska ses som farligt avfall. CCA-medel består av koppar, krom och arsenik och kan orsaka cancer, reproduktionsstörningar, frätskador och allergier och kan upptäckas genom att virket är grönt när det är fuktigt. Kreosot är en vätska som
innehåller PAH, kolväten som är cancerframkallande. Ämnet irriterar även huden och är giftigt för växter och djur. Virket får inte förekomma i byggnader, lekplatser, parker, odlingsbehållare eller i friluftsanläggningar där det finns risk för upprepad kontakt med huden med mera. Kreosotimpregnerat virke kännetecknas av dess beige eller svartbruna utseende samt dess karakteristiska lukt. Både träskyddsimpregnerat och Kreosotimpregnerat virke ska hanteras på en förbränningsanläggning som har tillstånd att förbränna farligt avfall. Vid rivning kan det finnas virke som har hussvamp eller skadedjur. Sådant virke ska förbrännas och spridning av svampsporer och återvinning av virket ska förhindras (Byggföretagen 2019).
3.3.3 Hantering av träavfall
När produkter tillverkas används olika typer av behandlingar som påverkar materialet. Olika användningsområden kräver specifika behandlingar och ställer olika krav på materialet. Möbler och virke som används inomhus kräver oftast ingen kemisk behandling. Ska virket användas utomhus tryckimpregneras det för att klara de påfrestningarna som utomhusklimat innebär. För att kunna utnyttja materialet från en produkt som ska kasseras, avgöra behandlingsnivå och bearbeta det på rätt sätt behövs kunskap om avfallet och en sortering utifrån dess kvalité. För att få en optimal avfall- och resurshantering har träavfall delats in i de olika kvalitetsklasserna AI, AII, AIII och AIV, vilka redovisas nedan (Vis, 2016).
● AI - Obehandlat träavfall
● AII - Lätt behandlat träavfall. Träavfallet kan bestå av massivt trä, spånskivor, Medium Density Fiber (MDF), Oriented Strand Board (OSB), plywood och andra träbaserade element som är behandlade med färg, lim och/eller lack. ● AIII - Kemiskt behandlat träavfall, innehåller halogenerade organiska
föreningar (innehåller exempelvis klor, fluor, brom och jod). ● AIV - Träskyddsbehandlat virke.
En sortering utefter dessa fyra standarder görs inte i dagsläget för byggavfall. Som nämnts tidigare används en container för träavfall där AI och AII ingår medan AIII och AIV klassas som farligt avfall.
SUEZ är en aktör som hanterar avfall i Karlstad. Nästan allt träavfall från byggverksamhet energiutvinns idag och det stämmer även för Karlstads kommun. Träavfallet som SUEZ tar emot mals ner på deras återvinningscentraler där sedan metall som till exempel skruv och spik separeras med hjälp av magneter. Det krossade träavfallet säljs sedan vidare för energiutvinning till olika företag (SUEZ u.å). Processen att träavfall för det mesta energiutvinns kan benämnas som enstegskaskadering. Det finns de som hanterar träavfall med flerstegskaskadering
och istället för att avfallet ska till energiutvinning så går det vanligtvis till spån- eller papperstillverkning. Flerstegskaskadering som inte förekommer vanligtvis är konstruktioner av återvunnet virke, träplastkompositer, möbeltillverkning, tillverkning av MDF och OSB (Vis 2016).
3.3.4 Uppkomst av avfall och barriärer för återvinning
Uppkomsten av avfall från byggverksamhet beror på flera saker, allt från att materialet inte får återanvändas till ekonomiska orsaker. Avfall från byggverksamhet genereras under hela byggkedjan; vid tillverkning av produkter, nybyggnation, ombyggnation och rivning.
Vid nybyggnation genereras en stor del avfallet på grund av att det har uppstått restprodukter. Dessa restprodukter kan uppstå genom användning av standardiserade mått som därefter formats till de dimensioner som behövs. Avfall kan även uppstå genom att det köps in mer material än det behövs för ett projekt. Det leder till att oanvänt material inte nyttjas eftersom det är mer ekonomiskt gynnsamt för företagen att köpa in nytt material i kommande projekt än att ta hand om materialet (Research Institutes of Sweden [RISE] 2017). Avfall som uppstår vid nybyggnation förutom materialspill är förpackningsmaterial och lastbärare (exempelvis byggpallar och kabeltrummor), farligt avfall, el-avfall samt avfall från tillfälliga konstruktioner (Byggföretagen 2019).
Vid rivning kan det vara svårt att säkra kvaliteten på ingående material vilket gör det svårt att återvinna. Äldre byggnader som rivs kan bestå av material som innehåller farliga ämnen som är otillåtna idag, exempelvis asbest och blåbetong. Under en byggnads livslängd förekommer olika typer av påfrestningar som påverkar kvalitet, hållfasthet och beständighet, exempelvis mikrobiell tillväxt och karbonatiserad betong (RISE 2017).
Det finns flera orsaker till varför träavfall oftast används till enstegskaskadering. Vilken kvalité på träavfallet som krävs för tillverkning av olika produkter varierar. Papper, massabaserade biokemikalier, MDF och plywood tillverkas inte av återvunnet trä på grund av tekniska begränsningar. För att kunna skapa en cirkularitet/kretslopp för tillverkning av MDF behöver limmet separeras. Tekniskt sett är det genomförbart dock är det en vatten- och energikrävande process (Vis 2016).
Tabell 5. Användningsområde för olika kvalitetsklasser baserat på Vis (2016)
Användningsområde
Kvalitetsklasser
Intakta dimensioner AI AII AIII AIV
Möbler ✔ ✔ ✔ ✔ ✘ Sågat virke ✔ ✔ ✔ ✔ ✔ Spånskiva ✘ ✔ ✔ ✔ ✘ OSB ✘ ✔ ✘ ✘ ✘ Träplastkompositer ✘ ✔ ✘ ✘ ✘ Energi (hushåll) ✘ ✔ ✘ ✘ ✘ Energi (storskalig) ✘ ✔ ✔ ✔/✘ ✔/✘
Tabell 5 visar återvinningsmöjligheter för olika kvalitetsklasser. Förutom tidigare nämnda kvalitetsklasser (AI, AII, AIII, AIV) ingår även bevarandet av dimension som en kvalité. Alternativen som träavfall kan materialåtervinnas till är möbler, sågat virke, spånskivor, OSB och träplastkomposit.
Om återanvändning av sågat virke ska tillämpas vid möbeltillverkning eller inom konstruktion krävs det att virket har samma dimensioner som tidigare utan hål eller skador. Oftast är inte virket som ska återvinnas i hela dimensioner. Spånskivor har fördelen att de kan tillverkas av trä som har ytbehandlats med exempelvis färg, lack mm (AII, AIII). OSB och träplastkompositer har högre krav på kvaliteten av träavfallet vilket kräver obehandlat, rent träavfall, det vill säga klass AI. För att tillverka dessa produkter behövs ett bättre sorteringssystem och bättre teknik för att rena virket.
När det kommer till att producera energi kan all sorts trä användas. Det som behövs är antingen rätt utrustning eller att virket förbehandlas så att alla orenheter (exempelvis färg) försvinner. Förbehandling av virket sker i större anläggningar. Vissa industrianläggningar har även rökgasrening. Pannor och kaminer i hemmet klarar inte av att förbehandla eller har inte rätt utrustning för att minska utsläpp vid förbränning. Därav behövs rent trä (AI) när trä ska användas som energi i hushållet medans det finns möjligheter att använda behandlat virke i installationer som tar emot större mängder (Vis 2016).
Research Institutes of Sweden, RISE, utförde ett projekt där de sammanställde utmaningar men även möjligheter till en ökad återvinningsgrad (RISE 2017). De påstod att anledningarna till att träavfallet från byggsektorn energiåtervinns istället för att det materialåtervinns beror på:
- Byggnader uppförda innan 1970-talet - Tillgången av materialet
Byggnader som rivs eller kommer rivas och som är uppförda innan 1970-talet kan innehålla hälso- och miljöfarliga ämnen. Processen att ta bort dessa ämnen från materialet är både kostsamt och svårt. I Sverige är tillgången på skog stor och den naturliga råvaran är fri från skadliga ämnen till skillnad från bygg- och rivningsavfallet.
Hälso- och miljöfarliga ämnen som gör det svårt att återanvända eller materialåtervinna är:
❖ Tunga metaller, krom, koppar arsenik, för impregnering av syllar, trall, stolpar.
Dessa återvinns i special värmeåtervinningsanläggningar idag.
❖ Kreosot i el-stolpar och järnväggs slipers. Dessa används fortfarande men med
hårda restriktioner. Kreosot är sammansatt av ett tiotal aromatiska kolväten och fenoler och är hälso- och miljöfarligt.
❖ Polyklorerade bifenyler (PCB) finns särskilt i hög halt i fogmassor vid träfönster och dörrar, PCB är förbjudit sedan 1978 i Sverige. 46 © RISE Research Institutes of Sweden
❖ Klorfenolerna, som innehåller dioxin, är starkt giftiga för människa och levande
organismer. De användes som bekämpningsmedel mot mögelsvamp på trä (blånad) men förbjuds på 1970-talet sedan se mer info i [1].
❖ Polycykliska föreningar (PAH).
❖ Kväve, formaldehyd, isocyanat och melamin finns i limmade träprodukter, t.ex.
fönsterkarmar, träskivor (spånskivor, plywood, korslimmat trä) eller limträ element. (RISE 2017, s. 45-46)
3.4 Trä som byggmaterial
Trä som stommaterial är fördelaktigt sett ur miljösynpunkt när det jämförs med andra stommaterial. I en studie av Svenska Miljöinstitutet gjordes en livscykelanalys, LCA, för ett nyproducerat flerbostadshus med massivträstomme i kvarteret Strandparken, Stockholm. En teoretisk jämförelse gjordes med en tidigare utförd LCA på ett lågenergihus i betongstomme, Blå Jungfrun i Stockholm. Studien visar att för trästommen var miljöpåverkan i kgCO2/m2A
temp ungefär hälften så stor under
själva byggprocessen. Det ska nämnas att det är ett teoretisk modifierat utförande av Strandparken så det kan förekomma vissa avvikelser (Larsson m.fl. 2016). Resultatet visar dock att det utan tvekan har miljömässiga fördelar att upprätta byggnader med trästomme.
Förutom miljömässiga fördelar har materialet gynnsamma effekter på de som nyttjar byggnaderna sett ur ett hälsoperspektiv.
3.4.1 Wood2New
Projektet Wood2New var ett samarbete mellan 16 olika aktörer, allt från arkitekter till universitet och stora träföretag. Ett flertal tester och studier utfördes för att undersöka vilka effekter som ges av att bygga i trä, framförallt synligt trä. Testerna studerade bland annat virkets förmåga att buffra fukt, psykologiska effekter med synligt trä, hälsopåverkan och inneklimat (Wood2New 2017).
Fukt
Tester utfördes för att undersöka olika träslags förmåga att buffra fukt och resultaten visade att samtliga träslag har en god buffringskapacitet. Virkets förmåga att buffra fukt är viktig sett till fuktproblem i byggnader då fukten lagras i träet. Det innebär att fukten inte tar sig vidare till isoleringen där problem med bland annat mikrobiell tillväxt kan uppstå.
En annan effekt som kommer från synligt trä inomhus är att när trä tar upp fukt från inomhusmiljön och omvandlar den till bundet vatten så skapas en exotermisk reaktion. Reaktionen höjer temperaturen på träytan (upp till 2.1 grader Celsius beroende på träslag). Den ökade yttemperaturen kan bidra positivt till energibalansen i byggnaden vilket sänker uppvärmningskostnaden och ger i förlängningen minskad miljöpåverkan (Wood2New 2017).
Innemiljö och hälsa
På tretton nybyggnationer, tolv träbyggnader och en betongkonstruktion som referensobjekt, utfördes undersökningar av innemiljön.
- Mätningar gjordes för olika luftburna partiklar med negativa hälsoeffekter, till exempel mögel.
- Hälsoundersökningar utfördes på de inflyttade där puls, blodtryck, andning och ögats blinkfrekvens kontrollerades. Även sömn och uppfattad hälsa togs i beaktning.
För utsläppen märktes en förhöjd nivå vid inflyttning i träbyggnaderna vilket inom sex till åtta månader sänktes till samma eller lägre nivå som betongbyggnaden. Projektet gör antagandet att de förhöjda värdena för luftburna partiklar kan tillskrivas nya golv och möbler.
De inflyttade visade inte upp några negativa symptom under samtliga medicinska undersökningar, även under inflyttningsmånaderna då nivåerna var förhöjda. Den självupplevda hälsan och välmåendet rapporterades som hög till mycket hög. Slutsatsen blev att inomhusluften efter en inflyttningsperiod är mycket bra i träbyggnader (Wood2New 2017).
Synligt trä
Studier gjordes på hur människor uppfattar trä som ytmaterial och vilka eventuella psykologiska effekter synligt trä har på människans välbefinnande.
St Olavs sjukhus i Trondheim
Patienter som återhämtade sig från främst knä- och höftoperationer placerades slumpmässigt i rum med tre olika inredningar. Trärum med synligt trä som interiör,
Landskapsrum med olika landskapsbilder på väggarna och ett Konstrum där ett
stycke konst hängdes upp. Patienterna fyllde i frågeformulär där det visade sig att patienterna som behandlades i Trärum blev av med smärta, och till viss del stress, snabbare än i övriga rum. Något som visar att trä i sjukhus kan bidra till en förbättrad läkprocess.
Kontorslandskap
Olika grader av träinslag i tre olika kontorslokaler användes i studien där besökare fick göra en snabb undersökning hur de uppfattade lokalerna. Ingen tydlig skillnad märktes i de rum som hade mer synligt trä. Det största rummet med bäst ljusinsläpp uppfattades, oavsett möblering som ändrades under studiens gång, som det mest behagliga rummet att vistas i.
Barn- och äldreomsorg
Fyra byggnader där verksamhet för barnomsorg bedrivs och en byggnad för äldrevård undersöktes där samtliga byggnader hade en hög grad av synligt trä inomhus. Det viktigaste visade sig vara att trä bidrar till god akustik och har en lugnande effekt på de som nyttjar byggnaderna. Inomhusluften var i samtliga byggnader mycket god trots att det i en av byggnaderna vistades fler personer än byggnadens ventilationssystem var anpassad för.
Studien i sin helhet uppvisar att träbyggnader har väldigt goda egenskaper sett till inomhusmiljö, energi och även för människors hälsa. Att människor uppfattar trä som ett ekologiskt och miljövänligt alternativ är något som bör öka lönsamheten i att bygga träbyggnader då det är väldigt aktuellt i dagens samhälle (Wood2New 2017).
3.5 Sorteringsalternativ och -metod
3.5.1 Fingerskarvning
När skog avverkas finns det en mängd faktorer som påverkar hur optimerad användningen av enskilda trädstammar kan se ut. Träden har olika längder vid avverkning, skador kan uppstå vid hantering, grenarnas position samt skador från djur, väder och vind. Vad virket ska användas till har även stor påverkan. Brädor till korslimmat trä eller limträ, reglar, spont med mera kommer i en mängd olika dimensioner och längder vilket påverkar hur mycket spill det blir vid ett sågverk. Idag hanterar sågverken råvaran för att undvika spill i största möjliga mån men det går inte att helt undvika kapspill (Naturvårdsverket 2010). Virket kan även bli hanterat i ett andra led, vid till exempel möbeltillverkning, där virket köps in och bearbetas för att passa en specifik produkt. Även där kan spill förekomma.
En viktig del vid kaskadering av trä samt för att uppnå en mer cirkulär ekonomi för råvaran är fingerskarvning. Det är utmärkt för att överkomma vissa av de problem som nämnts ovan som till exempel kapspill. Det finns idag företag som tar emot kapspill med syftet att omvandla detta till en färdig produkt med hjälp av fingerskarvning (Norsjö Trä 2019). På så sätt behöver inte virket flisas utan kan användas till en träprodukt, exempelvis en fingerskarvad list som kan ses i Figur 5. Om träavfall fingerskarvas kan virket bevaras i sin orginaldimension, vilket är bra sett till kaskadering då den behåller sitt ekonomiska värde samt har fler användningsmöjligheter.
Figur 5. Fingerskarvad list
Ytterligare en anledning till att fingerskarvning utförs är för att producera virke i långa längder. För KL-träelement förekommer längder på upp till 30 meter, där enskilda brädor kan skarvas men även hela element kan fingerskarvas till ett större element vilket visas i Figur 6.
Figur 6. Fingerskarvade brädor till vänster och fingerskarvade element till höger
Det finns även byggtekniska fördelar med fingerskarvning. För panelbrädor är fingerskarvning lämpligt för att undvika öppna skarvar där tillräcklig längd ej kan
uppnås. Öppna skarvar främjar fuktinträngning vilket kan förstöra färgskiktet som i sin tur kan leda till röta i träet (Blümer 2001).
Vid fingerskarvning sågas först defekter bort från virket. Kanterna fräses sedan innan lim appliceras och virket pressas samman under högt tryck. Virke kan fräsas med fingerskarven synlig antingen på flatsidan eller kantsidan beroende på användningsområde (Blümer 2001). Enligt Sågspecialisten (u.å) kan fingerskarvning ske med ingångslängder på 150-1000 mm. Korta längder är lämpliga för att ta tillvara på kapspill eller för kvistfria produkter.
3.5.1.2 Funktions- och produktionskrav för fingerskarvat konstruktionsvirke
Standarden Träkonstruktioner - Fingerskarvat konstruktionsvirke - Funktions- och produktionskrav, SS-EN 15497:2014, nämner inte om återvunnet virke får användas
till fingerskarvat konstruktionsvirke. Hur reglerna tolkas blir avgörande för om det kan anses vara tillåtet.
Böjhållfastheten hos fingerskarvarna ska vara lika eller större än den deklarerade karakteristika böjhållfastheten för det oskarvade virket. Egenskaperna styrka, styvhet och densitet för det skarvade virket blir då samma som den oskarvade brädan. Det fingerskarvade virket ges samma hållfasthetsklass. Om skarvningen utförs maskinellt ska hållfasthetsklassen innehålla bokstaven M. Fingerskarvat virke får endast bestå av samma träslag genom hela längden.
Utöver träkvalité är bindemedel den viktigaste beståndsdelen vid fingerskarvning. Bindemedlet ska möjliggöra tillverkning av hållbara skarvar i det fingerskarvade virket under hela dess tilltänkta livstid enligt Eurokod 5: Dimensionering av
träkonstruktioner - Del 1-1: Allmänt - Gemensamma regler och regler för byggnader,SS-EN 1995-1-1. Beroende på vilken klimatklass virket ska användas i får olika bindemedel nyttjas. Det finns tre grupper av bindemedel som får användas och ska utföras enligt givna standarder som anges inom parentes:
- Fenol och aminoplastlim (EN 301)
- Fukthärdande enkomponent polyuretanlim (EN 15425, EN 302-5:2013, EN 302-2, EN 301:2013)
- Emulsionspolymer isocyanatlim (EN 15425)
När bindemedel som innehåller formaldehyd används måste kontroller av formaldehydutsläpp utföras. Det kan bli klassat antingen som klass E1 eller E2 där den senare är förbjuden i vissa av EU:s medlemsländer. Inom EU finns det ingen
gemensam överenskommelse för övriga farliga ämnen som kan ingå i limmet vilket innebär att enskilda länders regleringar blir gällande.
När en tillverkare har för avsikt att ange prestanda för en ny produkt krävs en rad tester för att fastställa väsentliga egenskaper. Det finns undantag som till exempel tidigare existerande data och konventionell accepterad prestanda.
Tester ska utföras:
- vid produktion av en ny eller modifierad fingerskarvad produkt. - när en ny eller modifierad metod för produktion ska tas i bruk.
- när en ändring sker av en produkts design, råmaterial, leverantör av komponenter eller metod för tillverkning. Tester ska utföras för de egenskaper som påverkas.
Ett stort antal tester måste genomföras för att få en produkt godkänd. Samtliga resultat skall dokumenteras och förvaras av tillverkaren i minst tio år. Tester görs inom följande kategorier.
- Mekaniskt motstånd (elasticitetsmodul, böjstyrka med mera) - Bindningsstyrka
- Hållbarhet för bindningsstyrka med avseende på träslag, egenskaper för bindemedlet samt fukthalt i virket
- Motståndskraft mot biologiska attacker - Motstånd mot brand
- Reaktion vid brand - Utsläpp av formaldehyd
- Utsläpp av övriga farliga ämnen
Tillverkare har möjlighet att använda testresultat som andra företag har tagit fram under vissa förutsättningar så länge som metod, design, råmaterial med mera överensstämmer.
3.5.2 Korslimmat trä
Med ett stort bostadsbehov och ett växande hållbarhetsfokus inom byggbranschen har intresset för att bygga i trä ökat kraftigt. Nyproduktion av trähus har fördubblats på bara några år. Det märks inte minst på de stora investeringar som gjorts i produktionskapacitet av korslimmat trä, KL-trä. Setra kommer i sin nya KL-fabrik i Långshyttan (färdig under första halvåret av 2020) ha en produktionskapacitet på 55 000 m3 per år (Setra 2018). Stora Enso investerade runt en halv miljard i sin
KL-fabrik i Gruvön som invigdes i maj 2019 och kan producera 100 000 m 3 per år
(Stora Enso 2019). Båda företagen som nämnts ovan har egna sågverk och stor tillgång till egen råvara.
Trästommar har länge varit standard för småhus men idag byggs även flerbostadshus och större byggnader i trä. KL-trä används idag främst i bärande konstruktioner som balkar och väggelement. Trä klarar stora laster i förhållande till sin egenvikt vilket gör det lämpligt för prefabricering vilket idag är det vanligast sättet att bygga med KL-trä. Figur 7 visar hur KL-trä ser ut.
Figur 7. Korslimmat trä. Används med tillåtelse av Nordiska Effekt Byggen AB (2020).
3.5.2.1 Studie - Korslimmat trä av återanvänt träavfall
Vid nyproduktion av KL-trä kan små defekter i virket räknas bort om de används i det neutrala lagret så länge de yttre lagren har erfordrad hållbarhetsklass. Brädorna i det neutrala lagret har som primär funktion att öka böjtröghetsmomentet genom att öka avståndet mellan de yttre lagren. De horisontella skikten i ett element som utsätts för vertikal last (vägg) räknas i stort bort när beräkningar utförs på styrka och styvhet enligt Eurokod 5. För exempelvis golvelement som utsätts för böjande moment beräknas inte de skikten som går vinkelrätt mot spännvidden. En studie utfördes i England med utgångspunkt att nyss nämnda fakta bör göra det möjligt att i viss mån återanvända träavfall till KL-trä (Rose m.fl. 2018).
Den europeiska standarden Timber structures - cross laminated timber - requirements, BS EN 16351:2015, tillåter inte som en försiktighetsåtgärd användning av återvunnet virke i KL-element. Detta trots att samma standard har hållfasthetsklasser baserade på karakteristiska egenskaper där de tillåter avvikelser på upp till 35 % av deklarerad hållfasthet parallellt med fibrerna i 10 % av de
enskilda brädorna i ett element. Studien pekar på att det krävs en ökad förståelse för hur användning och åldrande påverkar virkets egenskaper för att få förtroende för återvunnet virke.
Under studien samlades brädor in från olika bygg- och rivningsprojekt och kontrollerades för defekter vilka sedan användes för att göra KL-trä. Hål orsakade av spik, skruv och bultar jämfördes med motsvarande naturliga defekter som maskhål och kvisthål i liknande storlekar. Antagandet var att spikhål, oavsett om spiken satt kvar eller inte, har samma effekt som kvisthål sett till de regler som finns i BS EN 16351:2015.
Resultatet av trycktester visade att utspridda små (<12 mm upp till tre hål) defekter försämrade konstruktionen genom minskad elasticitetsmodul med mindre än 6 %. Det var betydligt sämre med enskilda stora defekter då elasticitetsmodulen försämrades upp till 21 %, vilket innebär att vid sortering bör stora hål väljas bort eller att den defekta delen kapas bort.
Vid användandet av återvunnet virke för längsgående och korslagda brädor minskar böjstyvheten med 35 %. Används återvunnet virke endast i de korslagda brädorna är minskningen mellan 2,5 % till 14 % beroende på spännvidd och tjocklek. För att det återvunna virket ska fungera bäst, 2,5 %, bör förhållandet mellan längd och tjocklek vara så stort som möjligt. Ett element med fem skikt där de korslagda brädorna är av återvunnet virke uppvisar bättre resultat än ett treskikts-element med nytt virke. Slutsatsen blir att det kan vara fullt möjligt att använda återvunnet virke i de skikt där brädorna inte ligger i huvudbärriktning, korslagt mot lasten, medans de längsgående består av färskt virke. Studien nämner att KL-element av enbart återvunnet virke eventuellt kan användas i bland annat icke-bärande konstruktioner som innerväggar och i de fall där möjligheten finns att gå upp i dimension på elementen.
3.5.2.2 Tillverkning generell
Ett KL-element består av minst tre skikt ihoplimmade brädor. Varje skikt ligger vinkelrätt mot de omgivande skikten. Brädorna är sorterade efter dess hållfasthet enligt Träkonstruktioner - Sågat konstruktionsvirke - Del 1: Allmänna krav för visuell och maskinell hållfasthetssortering, SS-EN 14081-1. Tillverkare av KL-trä har olika dimensioner och hållfasthetsklasser de jobbar med och det kan även skilja mellan barrträ och lövträ (Träguiden 2017). I Sverige är merparten gran eller furu. Dimensionerna och hållfasthetsklasserna för brädor kan ses i Tabell 6 medan de mest använda dimensionerna på KL-element kan ses i Tabell 7.
Tabell 6. Vanligt förekommande dimensioner och hållfasthetsklasser för brädor baserat på Träguiden (2017)
Variabel Standard Förekommer
Tjocklek [mm] 20-45 20-60
Bredd [mm] 80-200 40-300
Hållfasthetsklass C14-C30 -
Tabell 7. Förekommande dimensioner på KL-element baserat på Träguiden (2017)
Variabel Standard Förekommer
Tjocklek [mm] 80-300 60-500
Bredd [m] 1,2-3 Upp till 4,8
Längd [m] 16 Upp till 30
Antal skikt [st] 3, 5, 7, 9 Upp till 25
Fuktkvoten i brädorna bestäms av vilket lim som används och vad produkten ska användas till, den ska dock ligga mellan 8 - 15 %. Fuktkvoten mellan intilliggande brädor får inte skilja mer än 5 % och limfogens hållfasthet blir bäst när fuktkvoten ligger nära jämviktsvärdet (fuktjämvikt - när virket varken avger eller tar upp fukt) för det färdiga byggelementet. Då förhindras sprickbildning i den mån som är möjligt (Träguiden 2017).
Brädor som går längs huvudbärriktning bör ha samma hållfasthetsklass. I KL-elementets tvärsnitt uppnås bäst resultat gällande hållfasthet när virket i huvudbärriktning samt i ytskiktet har en högre hållfasthetsklass, då påfrestningarna är störst där. I de skikt som är korslagda mot huvudbärriktning kan alltså hållfasthetsklassen på brädorna vara något lägre (Träguiden 2017).
Vid tillverkning fingerskarvas först virket ihop till långa brädor med hjälp av lim. Efter härdning hyvlas brädornas flatsidor innan de går vidare till limlinjen där de läggs ihop till stora skivor. Skivorna pressas sedan ihop med erforderligt presstryck. Efter sammanpressningen ska limmet härdas under en bestämd tid. Tiden avgörs beroende på fuktförhållanden i limhallen, temperatur och limtyp. Slutbearbetning av komponenterna sker i en CNC-maskin i form av till exempel sågning av kanter,
urfräsning för installationer och borrning av hål. Ytliga skivor putsas sedan innan en visuell kontroll samt märkning görs före de skickas vidare till antingen lager eller byggarbetsplats. Behöver de bearbetas ytterligare för att fungera som färdiga väggelement görs det av respektive tillverkare av modulerna (Träguiden 2017). En schematisk bild över processen kan ses i Figur 8.
Figur 8. Schematisk bild över processen (Träguiden 2017). Används med tillåtelse.
3.5.3 Lamellträ
Lamellskivan har ett mittskikt som består av ett flertal ihoplimmade trästavar (lameller). Det ger en hög böj- och skruvhållfasthet medan vikten är låg. Skivan används därför främst som bärande element vid möbeltillverkning och snickerier där krav på böjhållfasthet ställs som till exempel hyllplan och bordsskivor (Wiwood u.å.a). En lamellskiva kan ha flera skikt med lameller om ökad hållfasthet efterfrågas.
Beläggningar
En lamellskiva kan ha olika ytskikt beroende på vad den ska användas till. Synligt i möbeltillverkningen är det vanligaste att vardera sida beläggs med en tunn MDF med ett lager faner som slutligt ytskikt. Övriga beläggningar är bland annat spån, High Density Fiberboard (HDF) och melamin. Figur 9 visar exempel på olika beläggningar för lamellskivor.
Figur 9. Lamellskivor med olika beläggningar (Ceos u.å.a). Använd med tillåtelse.
