Popcorn vagy polisztirol? Az életciklus-elemzés elméletétől a gyakorlatig

1. Popcorn vagy polisztirol?Az életciklus-elemzés elméletétől a gyakorlatig Tóthné Szita Klára Környezetgazdaságtan előadás Miskolc, 2011.06.06.

2. Főbb kérdések • Popcorn vagy polisztirol? • Életciklus-elemzés háttere • Gazdasági értelemben vett életciklus • Schumpeter koncepciója • Környezeti LCA lényege - Udo de Haas és Jolliet • Az életciklus hatásértékelés módszertana • Természettudományos háttér • Szubjektív értékítélet, politikai relevanciák • Az életciklus-elemzés újabb alkalmazása • Gyakorlati példák Popcorn vagy polisztirol? Az életciklus-elemzés elméletétől a gyakorlatig - ME 2011.04.06.

3. Funkció egység - Popcorn vagy polisztirol? Forrás: Jérôme Payet, Prof. Olivier Jolliet Forrás: Jolliet et al., 1994 Popcorn vagy polisztirol? Az életciklus-elemzés elméletétől a gyakorlatig - ME 2011.04.06.

4. Mi az életciklus-elemzés? • Gazdasági életciklus elemzések • Termék életciklus • Szervezeti életciklus • Életciklus költség elemzés (LCC) • Környezeti életciklus elemzések (LCA, LCIA) • Fenntarthatósági elemzések Popcorn vagy polisztirol? Az életciklus-elemzés elméletétől a gyakorlatig - ME 2011.04.06.

5. Gazdasági életciklus vizsgálatok Forrás: Arsham, 1994 Forrás: google. Lca pictures alapján saját szerkesztés Popcorn vagy polisztirol? Az életciklus-elemzés elméletétől a gyakorlatig - ME 2011.04.06.

6. Környezeti LCA • Szisztematikus eljárás az életciklushoz tartózó környezeti hatások felmérésére, értékelésére, a globális környezeti hatásokhoz való hozzájárulás alapján • Különböző megfogalmazások írják le • Életciklus-elemzés • Életciklus hatásértékelés (LCA), életciklus leltár (LCI), életciklus leltárértékelés (LCIA), • bölcsőtől a sírig vagy bölcsőtől a bölcsőig tartó elemzés, • ökomérleg, • anyagáramelemzés Source: http://www.gdrc.org/uem/waste/life-cycle.html World Resource Foundation Hari Srinivas Popcorn vagy polisztirol? Az életciklus-elemzés elméletétől a gyakorlatig - ME 2011.04.06.

7. A termék életciklus környezeti értelmezése nyersanyag recycling anyaggyártás újragyártás Energia Emisszió termékelőállítás szállítás reuse használat lerakás Popcorn vagy polisztirol? Az életciklus-elemzés elméletétől a gyakorlatig - ME 2011.04.06.

8. Életciklus költség elemzés (LCC) A környezeti életciklus-elemzés kiegészítve az LCC-vel már a tervezési folyamatban optimalizálni tudja a környezeti szempontú terméktervezést a profit és környezeti nyereségek mérlegelésével. Popcorn vagy polisztirol? Az életciklus-elemzés elméletétől a gyakorlatig - ME 2011.04.06.

9. LCC számításának modellje Forrás: Charles Hendriks, Han Brezet 2007. Popcorn vagy polisztirol? Az életciklus-elemzés elméletétől a gyakorlatig - ME 2011.04.06

10. LCA Alternatív termékrendszer(ek) környezeti teljesítményének összehasonlítására használható ugyanazon funkció, rendszerhatár, társadalmi perspektívák mellett Az összes folyamatot vizsgálja, amely a termék fizikai életciklusa során környezeti hatást eredményez (kínálati lánc, használat, életút vége…) Szennyezők, erőforrások, köztes anyag és energiaáramok LCC A beruházási alternatívák, üzleti döntések gazdasági megítélésében segít (gyártás, fogyasztói szemlélet Azokra a tevékenységekre figyel, amelyek közvetlen költségeket vagy nyereséget eredményeznek a beruházás alatt, vagyis a beruházás eredményét határozzák meg A döntési folyamatot közvetlenül befolyásoló monetáris áramok Mi a különbség az LCA és LCC között? Popcorn vagy polisztirol? Az életciklus-elemzés elméletétől a gyakorlatig - ME 2011.04.06

11. Az életciklus elemzés szakaszai Popcorn vagy polisztirol? Az életciklus-elemzés elméletétől a gyakorlatig - ME 2011.04.06

12. Az életciklus-elemzés folyamata Forrás: ISO 14040:2006 Popcorn vagy polisztirol? Az életciklus-elemzés elméletétől a gyakorlatig - ME 2011.04.06

13. A termékrendszer életciklusának lehatárolása Popcorn vagy polisztirol? Az életciklus-elemzés elméletétől a gyakorlatig - ME 2011.04.06

14. Funkcionális egység • Üdítő kiszerelések Popcorn vagy polisztirol? Az életciklus-elemzés elméletétől a gyakorlatig - ME 2011.04.06

15. Termék életciklus szakaszolása Forrás: Saját szerkesztés Popcorn vagy polisztirol? Az életciklus-elemzés elméletétől a gyakorlatig - ME 2011.04.06

16. Életciklus leltár elemzés Alapelvek és a leltár elemzés kötelező lépései (ISO 14044 :2006 szabvány): • A hatáskategóriák kiválasztása elemzési módszer függvénye: • probléma orientált elemzéskár vagy veszély orientált (endpoint) módszer, (EPSés Eco-Indicator99), és a • céltól való távolság módszere, mint a BUWAL kritikus térfogat megközelítése • Az osztályozás a leltáradatok hatáskategóriához rendelése, az adatok strukturálása • Jellemzés a leltáradatok arányának meghatározása hatáskategóriánként - Minden problémakörre definiálhatók karakterisztikus faktorok, melyek segítségével az adott hatáskategóriához tartozó indikátorok – az egymáshoz viszonyított relatív súlyarány alapján közös egységbe számíthatók át. Popcorn vagy polisztirol? Az életciklus-elemzés elméletétől a gyakorlatig - ME 2011.04.06

17. Az életciklus hatás értékelés fázisainak elemei Forrás:ISO 14040 : 2006 (E) Popcorn vagy polisztirol? Az életciklus-elemzés elméletétől a gyakorlatig - ME 2011.04.06

18. Az UNEP/SETAC LCA program által javasolt hatáskategóriák(2003) Hatás értékelés Köztes kategóriák (környezeti problémák) Végpont kategóriák (környezeti károk) Fotokémiai oxidáció Embert érő mérgezések Emberi egészség Ózon károsodás Éghajlat változás Élő és Élettelen Természeti környezet Savasodás LC leltár eredmény Eutrofizáció Élő és élettelen természeti erőforrások Ökotoxicitás Földhasználat hatása Élő és élettelen művi környezet Fajok és szervezetek elterjedése Élettelen erőforrás kimerülés Hiányzik: a zaj által okozott hatás Élő erőforrások kimerülése Forrás: Int J of LCA 9(6) 2004 Popcorn vagy polisztirol? Az életciklus-elemzés elméleti háttere és módszertana

19. Környezeti hatáskategóriák az EI 95 módszer szerint A kategória indikátor megmutatja az adott környezeti hatás potenciális nagyságát, amelyet elhelyezhetünk a leltáreredmény és a végpont között. Forrás: SimaPro Popcorn vagy polisztirol? Az életciklus-elemzés elméleti háttere és módszertana

20. Az ökoindikátor 99 módszer Forrás: Goedkoop, Spriensma, 2001 10. oldal Popcorn vagy polisztirol? Az életciklus-elemzés elméleti háttere és módszertana

21. Osztályozás - leltáradatok hatáskategóriákhoz rendelése Leltáreredmény (LCI) SO2 HCl, kg/funkcióegység LCI hatáskategóriához rendelése Hatáskategória savasodás Környezeti folyamatok Savasító emissziók SO2, HCl, NO2, Karakterizációs modell Proton felszabadítás H+ aq Kategória indikátor Környezeti vonatkozás Erdő, növényzet Kategória végpontok Popcorn vagy polisztirol? Az életciklus-elemzés elméletétől a gyakorlatig - ME 2011.04.06

22. Savasító potenciál (AP) Környezeti folyamatok Popcorn vagy polisztirol? Az életciklus-elemzés elméletétől a gyakorlatig - ME 2011.04.06 Forrás: The acid rain report

23. Normalizáció • A normalizáció a hatások relatíve nagyságának jobb megértését segítő módszer. • A termékek életciklusára számított valamennyi hatást viszonyítja az erre az osztályra vonatkozó teljes hatás ismeretéhez. • Az ökoindikátor módszer az okozott hatások európai átlagát veszi alapul a normalizációnál. • az életciklus elemzésre alkalmazott módszerektől függően eltérő. • Kivitelezhető a környezeti szűkösség vagy a céltól való távolság alapján, • A normalizációs adatok meghatározása Nyugat-Európára az alábbiak szerint történhet: • ahol, • Et : Nyugat-Európa összes emissziója • Pt : Nyugat-Európa összes energia felhasználása • Pk : ismert emissziójú energia felhasználás • Ek : ismert emissziók Popcorn vagy polisztirol? Az életciklus-elemzés elméletétől a gyakorlatig - ME 2011.04.06

24. Az öko-indikátor pontok számítása I = Wi x Ei/Ni x Ni/Tiahol: • Wi : szubjektív súlyfaktor, • Ei : tényleges kibocsátás, • Ni: normalizációs érték, • Ti: célérték. • A normalizációs érték nem más, mint adott komponens esetén az éves európai kibocsátás mértéke, 1988-as bázison. • Az Ni/Ti hányados pedig nem más, mint az ún. redukciós faktor, vagyis hogy az adott kibocsátást hányadrészére kell csökkenteni, hogy a célértéket elérjék. • A szubjektív súlyfaktor kiiktatását a terhelés – hatásfüggvény analízise után adták meg. Popcorn vagy polisztirol? Az életciklus-elemzés elméletétől a gyakorlatig - ME 2011.04.06

25. Ökopont módszer • Ahol: • f: ökofaktor • F: aktuális (jelenlegi) teljes terhelés • Fk: az összes terhelésre vonatkozó cél érték (maximálisan megengedett immissziós koncentrációkkal (MIC) számol) • 1012: konstans • Számításához szükséges: • a termék hatásainak mennyiségi meghatározása, • adott földrajzi helyen az összes környezeti terhelés meghatározása minden egyes hatástípusra, Popcorn vagy polisztirol? Az életciklus-elemzés elméletétől a gyakorlatig - ME 2011.04.06

26. . HOFSTETTER és LINDEIJER (1996), az alábbiak szerint csoportosította: proxy, technológiai, pénzügyi, szerzők által felállított célok, szabványok céltól való távolság módszere, panel módszer A SETAC munkacsoport HOFSTETTER (1999) nyomán a 13 súlyozási elvet a súlyozás forrása és a bemutatás módja alapján az alábbiak szerint csoportosította: szakértői közvetlen, közvéleményre épülő közvetlen, kontingens értékelési módon alapuló módszere, közvetlen, politikai rendszer szerinti, közvetlen, politikasi rendszer szerinti közvetett, társadalmi fizetési hajlandóságra épülő közvetlen monetarizálásra épülő indirekt Súlyozás A hatásértékelés az életciklus-elemzés azon szakasza, amelynek célja annak kiderítése és értékelése, hogy mekkora a mértéke és jelentősége a vizsgált rendszer környezeti hatásának súlyozási módszerek Popcorn vagy polisztirol? Az életciklus-elemzés elméletétől a gyakorlatig - ME 2011.04.06

27. A súlyozási módszerek rendszerezése Forrás: Tóthné, 2008 Popcorn vagy polisztirol? Az életciklus-elemzés elméletétől a gyakorlatig - ME 2011.04.06

28. Súlyozás • A súlyozás az adatok egymáshoz való viszonyítása • A súlyozás és értékelés a legtöbbet vitatott kérdése – érték választáson és nem természettudományos háttérenalapszik, • Lineáris terhelés – hatás függvényt feltételezve: I = Dk * Ei / Ti ahol: Dk: súlyfaktor, a célérték szintjén észlelhető terhelés függvénye. Ei: tényleges kibocsátás Ti: célérték Ily módon lehetőség nyílik a szubjektivitás kiiktatására. • A kategória végpontok esetében a módszer három területet vesz figyelembe, amelyek a következők: • idő előtti halálozás, • egészségkárosodás mértéke, • ökoszisztéma károsodás. Popcorn vagy polisztirol? Az életciklus-elemzés elméletétől a gyakorlatig - ME 2011.04.06

29. Az Eco-Indicator 99 a környezetet a károsodás három típusával definiálták: • Emberi egészség: ide tartozik a környezeti hatások okozta betegség időtartama, a korai halál miatt elvesztett évek. A hatások: éghajlatváltozás, ózonréteg csökkenés, karcinogenitás, sugárzás, légzőszervi károsodások. • Ökoszisztéma minősége: beletartozik a fajok diverzitásában- elsősorban az edényes növények és magasabb szinthez tartozó szervezetek- bekövetkező változásokért felelős hatások (ökotoxicitás, savasodás, eutrofizáció, terület használat). • Erőforrások csökkenése: ide sorolható a többlet energia, ami a gyengébb minőségű ásványok és fosszilis anyagok kitermeléséhez szükséges. Popcorn vagy polisztirol? Az életciklus-elemzés elméletétől a gyakorlatig - ME 2011.04.06

30. Az ökoindikátor 99 módszer - súlyozás Forrás: Goedkoop, Spriensma, 2001, 88. oldal Popcorn vagy polisztirol? Az életciklus-elemzés elméletétől a gyakorlatig - ME 2011.04.06

31. Megbízhatóság ellenőrzése • A teljességi ellenőrzésarra törekszik, hogy az összes fázis minden adata és információja fel legyen használva, • Az érzékenységi elemzés(érzékenységi ellenőrzés) - meghatározza, hogy a feltevések, módszerek és adatok változatai hogyan hatnak az eredményekre. • A következetességi ellenőrzésmegállapítja, hogy a feltevések, a módszerek, a modellek és az adatok következetesek-e egyrészt a termék életciklusa során, másrészt számos lehetőség között. Popcorn vagy polisztirol? Az életciklus-elemzés elméletétől a gyakorlatig - ME 2011.04.06

32. Életút leírás • leltár, vagy a hatásértékelés, vagy mindkettő eredményeit a vizsgált céllal és területtel összhangban egyesítik, hogy következtetéseket vonjanak le és ajánlásokat fogalmazzanak meg. Popcorn vagy polisztirol? Az életciklus-elemzés elméletétől a gyakorlatig - ME 2011.04.06

33. Az életciklus-elemzésben alkalmazott gyakoribb módszerek • CML vs. 2.1 (SimaPro 2), • Öko-indikátor - 95 SimaPro 3 hatás orientált, • Öko-pontok (Eco-points 97; CH), • Öko-indikátor 99 – károsodás orientált, • CML 2 2000 – probléma orientált, • EPS 2000 (Environmental Priority Strategies in product) – veszély orientált -monetáris mérés, • EDIP (Environmental Design of Industrial Products) – dán módszer munkakörnyezet és hulladék-szennyvízkezelés környezeti hatásaira, • IPCC21 2001 GWP V1.1- hosszú távú klimatikus változásokra, • IMPACT, • TRACI, • LIME, • IO-LCA. Popcorn vagy polisztirol? Az életciklus-elemzés elméletétől a gyakorlatig - ME 2011.04.06

34. IO-LCA és hibrid LCA • Az IO-LCA és hibrid LCA az életciklus gazdasági adatokkal való kiegészítését jelenti. Így a környezeti hatások mellett a károsítások externáliáira is információt kaphatunk. • az európai NAMEA (national accounting matrix including environmental accounts) – gazdasági és egyben környezeti elszámolási rendszer kidolgozása – rendkívüli mértékben hozzájárulhat a regionális elemzések és modellek fejlesztéséhez, de akár globális szinten is kiválóan hasznosítható. • meg kell becsülni a várt gazdasági hatásokat, majd pontos, aktuális adatokat kell gyűjteni a vonatkozó erőforrás-felhasználásról és emissziós adatokról, és csak ezután képes az ember egy teljes körű, átfogó, már környezeti hatásokra is kiterjedő modellt felállítani. Popcorn vagy polisztirol? Az életciklus-elemzés elméletétől a gyakorlatig - ME 2011.04.06

35. Fenntarthatósági elemzés SustAss = LCA + LCC + SLCA • LCA: Környezeti életciklus-hatásértékelés (Environmental Life Cycle Assessment) • LCC: LCA-típusú költségelemzés(Life Cycle Costing) • SLCA: Társadalmi életciklus hatás értékelés(Societal Life Cycle Assessment) Forrás: Peddington, 2008 Popcorn vagy polisztirol? Az életciklus-elemzés elméletétől a gyakorlatig - ME 2011.04.06

36. Életciklus elemző szoftverek Sok szoftver van • SimaPro • Gabi • Eco-it • CMLCA • EDIP Megbízhatóságot segíti a Monte Carlo analízis Popcorn vagy polisztirol? Az életciklus-elemzés elméletétől a gyakorlatig - ME 2011.04.06

37. Gyakorlati példák • Hazai energia mix vizsgálata – 1 MJ villamosenergia előállítás környezeti hatásának vizsgálata (SimaPro, GaBi szoftver) • Csomagolások összhasonlító vizsgálata • Svájci fogyasztás • Lakások energetikai értékelése • LCA regionális fenntarthatósági mérésekre Popcorn vagy polisztirol? Az életciklus-elemzés elméletétől a gyakorlatig - ME 2011.04.06

38. Magyar energiamix -GVOP3.1.1.2004-050248/3.0 projekt Popcorn vagy polisztirol? Az életciklus-elemzés elméletétől a gyakorlatig - ME 2011.04.06

39. Input Output áramok 1 MJ elektromos energia előállításához szükséges főbb Popcorn vagy polisztirol? Az életciklus-elemzés elméletétől a gyakorlatig - ME 2011.04.06

40. Karakterisztikus értékek (GaBi, CML)

41. 1 MJ villamosenergiára veített adatok 3. LCA Konferencia 2007. Balatonfüred Popcorn vagy polisztirol? Az életciklus-elemzés elméletétől a gyakorlatig - ME 2011.04.06

42. Erőműtípusok globális felmelegedésre gyakorolt hatása [kg CO2-Equiv.] Forrás: István, és Siposné, Popcorn vagy polisztirol? Az életciklus-elemzés elméletétől a gyakorlatig - ME 2011.04.06

43. A magyar energiaipar környezetterhelése Erőműtípusok hozzájárulása a savasodási potenciálhoz kg SO2-Equiv. Forrás: István, és Siposné, 2007 Popcorn vagy polisztirol? Az életciklus-elemzés elméletétől a gyakorlatig.

44. 1 MJ villamos energia környezeti hatása az erőforrások energiamixben való megjelenése szerint – Simapro 7.0 Popcorn vagy polisztirol? Az életciklus-elemzés elméletétől a gyakorlatig - ME 2011.04.06

45. Energiamix – 1 MJ villamos energia környezeti hatása Popcorn vagy polisztirol? Az életciklus-elemzés elméletétől a gyakorlatig - ME 2011.04.06

46. Csomagolások Forrás:SIG. http://www.iksznet.hu/upload/article_files/178/IKSZ_hirlevel_1029.pdf Popcorn vagy polisztirol? Az életciklus-elemzés elméletétől a gyakorlatig - ME 2011.04.06

47. Italos dobozok hasonlítása az újratöltött üveghez http://www.sig-group.com/site/media/pdf/environment/life_cycle_assessment/FKN_LCA_Beverage_Cartons_under_test.pdf Popcorn vagy polisztirol? Az életciklus-elemzés elméletétől a gyakorlatig - ME 2011.04.06

48. Svájci fogyasztás A fogyasztás környezeti hatásának 60 %-át az import okozza Forrás: Jungbluth, 2011 Popcorn vagy polisztirol? Az életciklus-elemzés elméletétől a gyakorlatig - ME 2011.04.06

49. Lakások életciklusvizsgálata Forrás: Szalay, 2011 Popcorn vagy polisztirol? Az életciklus-elemzés elméletétől a gyakorlatig - ME 2011.04.06

50. Az LCA alkalmazása regionális fenntarthatóság mérésére • Az LCA regionális szintő adaptációja megkövetelte az LCA szabványos menetének • megfelelően: • a rendszerhatárok kijelölését, • a funkcionális egység meghatározását, • az adatok minıségére vonatkozó elvárások rögzítését, • adatgyűjtést, leltárfelvételt, • hatásértékelés elvégzését. Popcorn vagy polisztirol? Az életciklus-elemzés elméletétől a gyakorlatig - ME 2011.04.06