Flera sätt att förenkla LCA för flerbostadshus

Figur 1: Byggnadens livscykel från råvaror till återvinning. Bild: CC-BY Infab AB/Boverket

Artikelförfattare Sjouke Beemsterboer, Henrikke Baumann och Holger Wallbaum, Chalmers tekniska högskola

Livscykelanalys (LCA) är en metodik som används för att bedöma förväntad miljöpåverkan hos produkter och tjänster. En LCA kan användas för att redan under planeringsfasen identifiera processer som är möjliga att optimera, vilket kan bidra till att minska negativ miljöpåverkan och ofta även tillhörande kostnader. När det gäller byggnader, en LCA kan användas för att identifiera de faser under livscykeln där de största miljöeffekterna uppstår eller vilka byggmaterial/-system som har störst påverkan, till exempel grön betong, trästomme etc. En jämförelse av olika designlösningar är möjlig liksom jämförelsen med en befintlig situation. Det är dessutom möjligt att identifiera vilka processer som har störst påverkan på miljön om man ser till hela livscykeln. Trots att fördelarna bör vara uppenbara har LCA ännu inte fått så stor användning vid bostadsbyggnadsprojekt. En anledning till detta är att metodiken anses vara svår att tillämpa i näringslivet och byggprojekt. SBUF har därför möjliggjort för Chalmers tekniska högskola att titta närmare på problemet och se vilka sätt det finns att förenkla LCA. Denna artikel är baserad på en licentiatuppsats [1] som har tagits fram i samband med SBUF projekt 13292 om förenklad LCA [2].

Projektets genomförande

Syftet med projektet var att erhålla en bättre förståelse av de omständigheter som hindrar en mer utbredd användning av LCA, och att undersöka vilka förenklingsstrategier som skulle kunna underlätta att tillämpa LCA för byggnader. De svårigheter byggföretagen upplever med LCA undersöktes genom intervjuer med 14 miljöchefer och LCA-analytiker, empirisk erfarenhet från LCA-studier av nio flerfamiljshus och en genomgång av den litteratur som finns om LCA för byggnader. Utöver detta genomfördes studie av litteratur som behandlar förenkling av LCA vilket resulterade i att elva förenklingsstrategier, utgående från fem olika förenklingsprinciper kunde identifieras.

Figur 2: År 2022 kommer LCA-baserade klimatdeklaration att bli ett statligt krav i nyproduktion av flerbostadshus.

Svårigheter med att använda LCA för bostadshus

Det finns flera problem som hindrar en effektiv användning av LCA för bostadshus. Avsaknad av efterfrågan på LCA-studier uppfattades som det viktigaste problemet. Byggföretagen bygger på uppdrag av en kund och anser att kunderna borde ställa upp explicita krav eller på annat sätt begära LCA. Kostnaderna förknippade med att genomföra en LCA uppges som ytterligare en orsak till den begränsade efterfrågan. I nuläget saknas det resurser för att genomföra LCA. Brist på tid, pengar, kompetens och data uppges hindra användningen av LCA. LCA är en dataintensiv metodik och i många företag upplevs insamlandet av data för LCA som besvärligt. Icke oväsentligt är också att den begränsade efterfrågan på LCA-studier gör det svårare att behålla personer med kompetens inom LCA. De lagkrav på LCA-baserade klimatdeklarationer som förväntas från Boverket vid uppförande av ny byggnad från den 1 januari 2022 är viktiga för att stimulera efterfrågan och för att få företagen att avsätta resurser för att klara kravet.

LCA-analytiker är beroende av att kunna få fram information om material och resursanvändning från många olika aktörer under byggnadens livscykel. Det gör det viktigt att kunna dela data på ett strukturerat sätt. Många i branschen efterfrågar också en allmänt tillgänglig databas som kunde underlätta vid inventeringen. Som väntat, eftersom det är ett helt nytt område, finns det också en skepsis kring LCA-resultatens precision och jämförbarhet. Ett annat viktigt skäl till svårigheterna är dock valet av tidpunkt för LCA-studierna. Insamlingen av de data som ska ligga till grund för analysen sker oftast inte förrän byggnadens utformning är fastställd. Resultaten från LCA-analysen kommer därmed alltför sent i byggprocessen för att de ska kunna ha någon påverkan på projektet. Dessutom uppfattas LCA att vara en komplicerad metodik att använda, vilket i dagsläget faktiskt till viss del är sant.

Tabell 1: Tillämpning av förenklingsstrategier vid LCA för byggnader.

Förenklingsstrategier

Genom åren har de som arbetar med LCA utvecklat olika sätt att förenkla tillämpningen av LCA. 11 olika förenklingsstrategier kan tillämpas på LCA för byggnader. Dessa strategier följer fem övergripande förenklingsprinciper (jämför tabell 1).

Förenklingsstrategier baserade på Exkludering är mycket vanliga vid bedömning av LCA för byggnader. Genom att utesluta delar av byggnadens livscykel behöver man inte samla in lika mycket data. Ett vanligt sätt är att begränsa inventeringen av data så att den endast täcker in produktskedet (A1-3) och driftsenergin under användningsskedet (B6) [3]. På liknande sätt kan man fokusera endast på de viktigaste byggnadskomponenterna såsom lastbärande system och klimatskal. Utöver detta kan LCA förenklas genom att man begränsar antalet miljöpåverkanskategorier. Det är vanligt att man inom LCA för byggnader begränsar bedömningen till att endast omfatta klimatpåverkan genom växthusgaser. En lite mer omfattande analys omfattar både utsläpp av CO2-eq och kumulativt energibehov (Cumulative Energy Demand, CED).

Det är också vanligt att använda sig av Datasubstitution för att förenkla LCA av byggnader. Det är allmän praxis att man gör uppskattningar av de data som saknas i resurssammanställningen. Resultaten från de energisimuleringar som redan krävs för energideklarationer kan återanvändas för att göra effektiva uppskattningar av driftenergin. På liknande sätt kan det vara nödvändigt att uppskatta data för användningen av material som saknar beskrivning eller som är otillräckligt beskrivna. När man väljer utsläppsdata är det allmän praxis att använda generiska data från tillgängliga databaser [4]. Välkända databaser är till exempel EcoInvent och GaBi i Europa och USLCI och Athena i USA. I Sverige ger LCA-verktyget BM1.0 fri tillgång till generiska klimatdata för de vanligast förekommande byggnadsmaterialen [9].

I studier av LCA för byggnader är det vanligt förekommande att man använder en kombination av datasubstitutions- och exkluderingsstrategier. Användningen av sådana här förenklingsstrategier verkar ha blivit det nya normala. Det är dock viktigt att komma ihåg, att dessa förenklingar kan minska inventeringsmodellens fullständighet och tillförlitlighet. Att använda klimatpåverkan från växthusgaser som en proxyvariabel för miljöpåverkan kan leda till att belastningen i stället ökar på andra påverkanskategorier som inte analyseras.

Förenklingsstrategier baserade på Expertbedömning är mindre vanliga vid LCA för byggnader. Ett tidigt exempel är en studie av en tillverkningsanläggning [5]. Eftersom det krävs en sådan omfattande expertis för att bedöma varje kategori på ett meningsfullt sätt, och att det redan finns kända problem med sakkunskap inom LCA i byggföretagen, får man anse det lämpligt att lämna denna strategi därhän just nu.

Standardisering har bidragit till flera förenklingstekniker inom LCA för byggnader. De välkända metodstandarderna EN15978 och EN15804 skapar en struktur för delar av LCA-metodiken för tillämpning inom byggbranschen och för miljövarudeklaration av byggprodukter [10], [11]. Ytterligare en vägledning om LCA för byggnader är EeB-guiden [6]. I Sverige har Boverket tagit fram en vägledning om LCA för byggnader [12]. När det gäller standardiserade LCA-verktyg har projektet ENSLIC utvecklat ett tidigt exempel i form av ett enkelt kalkylarksbaserat verktyg [13]. Idag erbjuder LCA-verktyget BM1.0 även en strukturerad miljö för att göra klimatkalkyler för byggnader.

Förenklingsstrategier baserade på Automatisering är bland annat datorbaserad LCA och automatiserad integrering av data. Att automatisera uträkningarna av resultaten från inventering och miljöpåverkansbedömning är en viktig uppgift hos alla kalkylark och programverktyg. Datorbaserade tillvägagångssätt med högre ambitionsnivå kan använda sig av parametriska modeller för att räkna på flera olika produktalternativ [7]. Även om detta kan vara värdefullt som beslutsunderlag är parametrisk LCA ingenting som rekommenderas för den som är nybörjare på analyser. Strategin med automatiserad integrering av data tillämpas huvudsakligen när man skapar resurssammanställningen i inventeringsfasen. Här kan man vid LCA utnyttja att det går att använda BIM-modeller för byggnadsdesign för att få fram relevant information om byggnaden [8].

Slutsatser

I sin strävan efter att åstadkomma en helhetsöversikt av alla relevanta utsläpp och resurser under en produkts hela livscykel ställs LCA-användarna ständigt inför problemet med att hantera komplexiteten i detta. Ställd inför en sådan enorm uppgift i praktiken måste LCA-analytikern nästan undantagslöst förenkla åtminstone några aspekter av LCA-analysen. Den litteratur om LCA som granskats lider heller ingen brist på förenklingsstrategier. Det saknas dock sammanställningar av den mångfald av tekniker och strategier som används i dag. Vår klassificering av tillvägagångssätten i fem huvudsakliga förenklingsprinciper kan användas för att förklara de flesta förenklingsstrategier som observerats i litteraturen. Exkludering, datasubstitution, expertbedömning, standardisering och automatisering framträder som huvudsakliga principer om LCA förenklingar.

De olika förenklingsstrategierna kan användas för att göra det enklare och snabbare att tillämpa LCA. Vår förhoppning är att det system av förenklingar som här presenteras ska göra det enklare för dem som arbetar med LCA att förstå och välja bland förenklingsstrategierna. Dessutom kan kategoriseringen kanske bidra till en tydligare kommunikation kring dessa förenklingsstrategier.

Läs mer:

[1] https://research.chalmers.se/publication/512280/file/512280_Fulltext.pdf
[14] http://link.springer.com/article/10.1007/s11367-020-01821-w

Referenser

[1] Beemsterboer, S., Simplifying LCA use in the life cycle of residential buildings in Sweden. Licentiate thesis. 2019, Chalmers University of Technology: Gothenburg. https://research.chalmers.se/publication/512280/file/512280_Fulltext.pdf
[2] SBUF 13292. Förenklad livscykelanalys för flerbostadshus och kontorsbyggnader i Sverige, 2018.
[3] Zabalza Bribián, I., A. Aranda Usón, and S. Scarpellini, Life cycle assessment in buildings: State-of-the-art and simplified LCA methodology as a complement for building certification. Building and Environment, 2009. 44(12): p. 2510-2520.
[4] Soust-Verdaguer, B., C. Llatas, and A. Garcia-Martinez, Simplification in life cycle assessment of single-family houses: A review of recent developments. Building and Environment, 2016. 103: p. 215-227.
[5] Weinberg, L. Development of a streamlined, environmental life-cycle analysis matrix for facilities. in IEEE International Symposium on Electronics & the Environment, 1998.
[6] Lasvaux, S., et al., Achieving consistency in life cycle assessment practice within the European construction sector: the role of the EeBGuide InfoHub. The International Journal of Life Cycle Assessment, 2014. 19(11): p. 1783-1793.
[7] Hollberg, A. and J. Ruth, LCA in architectural design—a parametric approach. The International Journal of Life Cycle Assessment, 2016. 21(7): p. 943-960.
[8] Hollberg, A., et al., Design-Integrated LCA Using Early BIM, in Designing Sustainable Technologies, Products and Policies: From Science to Innovation, E. Benetto, K. Gericke, and M. Guiton, Editors. 2018, Springer International Publishing: Cham. p. 269-279.
[9] Erlandsson, M., Byggsektorns Miljöbe-räkningsverktyg BM1.0. Ett branschgemensamt verktyg. 2018, IVL Svenska Miljöinstitutet: Stockholm.
[10] CEN, EN 15978:2011 in Sustainability of construction works – Assessment of envi-ronmental performance of buildings – Calculation method. 2011, European Committee for Standardization (CEN): Brussels.
[11] CEN, 15804:2012+A1:2013 in Sustain-ability of construction works – Environmental product declarations – Core rules for the product category of construction products. 2013, European Committee for Standardization (CEN): Brussels.
[12] Boverket. Vägledning om LCA för byggnader. 2019  [cited 2019 August 28]; Available from: https://www.boverket.se/sv/byggande/hallbart-byggande-och-forvaltning/livscykelanalys/.
[13] Malmqvist, T., et al., Life cycle assessment in buildings: The ENSLIC simplified method and guidelines. Energy, 2011. 36(4): p. 1900-1907.
[14] Beemsterboer, S., Baumann, H. and Wallbaum, H.  Ways to get work done: a review and systematisation of simplification practices in the LCA literature. The International Journal of Life Cycle Assessment, 2020. http://link.springer.com/article/10.1007/s11367-020-01821-w

Artikeln är publicerad i Bygg & teknik 6/2020.

Teckna en prenumeration HÄR