Elinkaariarvioinnin soveltaminen viherrakentamiseen

Transkriptio

1 Elinkaariarvioinnin soveltaminen viherrakentamiseen Esitys Hämeenlinnassa Frans Silvenius MTT Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus

2 Elinkaaritarkastelun soveltaminen viheralueiden perustamiseen ja hoitoon Hankkeessa tuotetaan systeemimalliin perustuva verkkopohjainen elinkaaritarkasteluväline viherrakentamiseen Komponentit kasvualustan tuottaminen (siirtonurmikon tuotanto) nurmikon perustaminen nurmikon hoito. Elinkaaritarkastelumallin lähtöaineistona käytetään nykyisin käytössä olevia perinteisiä menettelyjä nurmikon perustamisessa ja hoidossa

3 Mitä tarkoittaa elinkaariarviointi

4 Elinkaariarviointi Elinkaariarviointi on tuotteen elinkaaren aikaisten syötteiden ja tuotosten sekä potentiaalisten ympäristövaikutusten koostamista ja arviointia: Erilaisten ympäristövaikutusten tunnistaminen ja niiden merkityksen arvioiminen Ympäristövaikutusten yhteen laskeminen ja päästöjen painottaminen (karakterisointi) Vaikutukset esitetään suhteessa toiminnalliseen yksikköön: esim. kg tuotetta Läpinäkyvyys raportoitava menetelmien kuvaus, oletukset, rajaukset Standardeja mm. ISO 14040/44

5 Elinkaariarvioinnin vaiheet Elinkaariarviointi koostuu neljästä toistensa kanssa lomittaisesta vaiheesta (ISO 14040:2006) Tavoitteiden ja soveltamisalan määrittelyssä päätetään metodologisista ratkaisuista Inventaarioanalyysissä kerätään tietoa ja lasketaan päästöt Vaikutusarvioinnissa päästöt yhdistetään ympäristövaikutuksiksi Tulosten tulkinnassa arvioidaan kerättyjä tietoja ja saatuja tuloksia suhteessa määriteltyyn tavoitteeseen ja soveltamisalaan

6 Toiminnallisia yksiköitä (FU) Tietty tuotemäärä tai palveluyksikkö, johon materiaali- ja energiavirrat ja niiden ympäöristövaikutukset suhteutetaan Vastaa kysymyksiin: Mitä? Kuinka paljon? Kuinka kauan? Ei kuvaa välttämättä tuotteen massaa vaan toimintaa Tässä laskennassa eri toiminnallisia yksiköitä ja rajauksia Lasketaan kohden tiettyä aikajaksoa ja pinta-alaa kohden, jonka nurmikkoa peittää, käyttöajankohta (5-20 vuotta) Varioidaan hoitotoimenpiteiden merkittävyyttä lasketun käyttöajankohdan funktiona Lasketaan myös tarkasteluita, joissa huomioidaan pelkkä kasvualustan valmistus Tällöin verrataan kasvualustoja toisiinsa

7 Kasvualustan tuotantopanosten valmistusprosessien energiankulutukset Turpeen tuotanto Mädätys ja kompostointi (konetyö mm. ainesten siirrossa ja aumojen käännössä) Muiden raaka-aineiden tuotanto Nurmikon hoidon tuotantopanosten valmistusprosessien energiankulutukset Lannoitteiden valmistus Kalkin valmistus Muiden raaka-aineiden tuotanto Kasvualustan tuotanto Seulonta ja sekoitus Kasvualustaksi käytetyn peltomaan kunnostus ja kuljetus Viheralueiden perustamisprosessi Paikan päällä Paikan päällä tapahtuvan perustamiseen liittyvät prosessit: maan muokkaus, tasaus, jyräys, kylvö tai siirtonurmikon perustaminen ym. Siirtonurmikon tuottaminen ja siirto käyttöpaikalle Kaikkiin vaiheisiin liittyvät muuttujia ovat mm. Konetyön kuluttaman polttoaineen ilmapäästöt Muun energiankulutuksen aiheuttamat päästöt Erilaisten haihtuvien typpiyhdisteiden (N2O, NH3) ja muiden kasvihuonekaasujen päästöt (CH4) Veden kulutus Jätteet Jätevesi Ravinnehuuhtoumat (N, P) Viheralueiden hoitoprosessit Niittojen ja niittojätteen poiston vaatima energia Täydennyskylvön ja lannoitteiden levityksen vaatima energia Sadetuksen vaatima energia

8 Tutkimuksen tiedonkeruumenetelmät Kokeelliset osiot (mm. työkoneiden polttoaineenkulutus, astiakokeet, demokokeista saadaan joitakin tietoja ym.) Tieteelliset artikkelit Asiantuntijahaastattelut Kyselyt alan toimijoille

9 Selvitettäviä asioita jokaisesta tuotantovaiheesta Sähköenergian kulutus Lämpöenergian ja polttoaineiden kulutus Energiantuotannon päästökertoimet Materiaalivirrat tarve huomioiden hävikin Jätteet Jätevesi Suorat ilma- ja vesipäästöt

10 Muita selvitettäviä asioita Eri kasvualustojen käyttöön liittyviä ravinnehuuhtoumien määriä arvioidaan kirjallisuudesta saatavilla tiedoilla ja selvitetään astiakokeilla Haihtuvien typpiyhdisteiden määrää selvitetään mittauksin Tiedot (kierrätysmateriaaleja käytettävän) kasvualustan raskasmetallipitoisuuksista ja muista ominaisuuksista tuoteselosteiden ja näyteanalyysien perusteella Tällöin voidaan laskennallisesti arvioida typpi- ja metaanipäästöjä Polttoaineen kulutuksia viheralueiden hoito- ja perustamisvaiheessa selvitetään mittauksin, haastatteluin ja tekemällä kirjallisuusselvityksiä Lisäksi kasvualustatuotannon eri prosessien mm. kompostoinnin päästöistä tehdään kirjallisuusselvityksiä

11 Laskennassa käytettäviä päästöjä mm. Hiilidioksidi CO2 Metaani CH4 Typpioksiduuli N2O Rikkidioksidi SO2 Typen oksidit NOx Hiilimonoksidi CO Ammoniakki NH3 Typpi vesistöön N Fosfori vesistöön P

12 Vaikutusarviointi Arvioidaan inventaarioanalyysissä laskettujen päästöjen merkittävyys ympäristölle LCI -tulokset Vaikutusarvointi Karakterisointi 100 g CO 2 1 g CO 2 eq. / g 20 g CH 4 ilmastonmuutos 25 g CO 2 eq. / g 5 g N 2 O 298 g CO 2 eq. / g per pinta-ala tuotetta -> ( * *5) g CO 2 ekv. / ha tuotetta = 2090 g CO 2 ekv. / ha perustettua (ja tietyn ajan hoidettua) nurmikkoa

13 Tutkittavat ympäristövaikutusluokat Päästötiedoista ja muista selvitetyistä materiaali- ja energiavirroista lasketaan seuraavat ympäristövaikutukset: Primäärienergia, ilmastonmuutosvaikutus, rehevöityminen, ympäristömyrkkyvaikutukset ja happamoituminen sekä vesijalanjälki Laskentaesimerkki vaikutusarvioinnista: Kasvihuonekaasupäästöt muunnetaan CO 2 -ekvivalenteiksi: Hiilidioksidi Metaani (25xCO2) Typpioksiduuli 298XCO2)

14 Indikaattorit Määritellään ja testataan kahdeksasta kymmeneen kestävyyteen vaikuttavaa indikaattoria joilla voidaan arvioida kierrätysmateriaaleja sisältävien tuotteiden vaikutusta nurmikon perustamisen ja hoidon hiili- ja vesijalanjälkeen. Esim. happamoituminen, hiilijalanjälki, rehevöityminen tms. Mallin testiaineistona käytetään ns. yleistä nurmikon perustamis- ja hoitotilannetta Testausta varioidaan soveltamalla laskelmaa erityyppisiin ja erilaisissa ympäristöoloissa kasvaviin nurmikkokohteisiin eri puolille Suomea. (mm. kuljetusetäisyyksien vaikutus) Varioidaan kasvualustan lisäksi erilaisten siemenseosten ja työkoneiden merkitystä

15 Odotettavissa olevat tulokset Systeemimallia käytetään määrittelemään ympäristöindikaattorit, kuten hiilijalanjälki, kestävälle kasvualustan tuotannolle, nurmikon perustamiselle ja hoidolle. Elinkaaritarkastelun avulla voidaan määrittää keskeisten vaikuttavien tekijöiden kriittiset arvot varmistamaan kierrätysmateriaaleja hyödyntävien viherrakentamisratkaisujen ekologinen kestävyys. Tuotetaan väline mahdollistamaan elinkaaritarkasteluja erityyppisten viheralueiden perustamiseen ja hoitoon liittyvien vaihtoehtoisten ratkaisujen vertaamiseen