FERSKVANDSPÅVIRKNING OG ANDRE
MILJØINDIKATORER– EN FORSYNINGS VINKEL
ErhvervsPhD, Berit Godskesen
HOFOR (LCA’er i denne præsentation er udført i samarbejde med DTU Miljø)
OUTLINE
► Hvad er og hvordan LCA og ferskvandspåvirkning i forsyningen ?
► 2 problemstillinger
► Vandforsyningsteknologier (grundvandsbaserede og alternativer)
► Sekundavandsforsyning til en ny-etableret bydel i Nordhavnen
MILJØPROBLEMER – INDIKATORER I LCA
►
►
►
►
►
►
►
►
CO2-emission
Eutrofiering / næringsstofberigelse
Smogdannelse
Forsuring
Nedbrydning af ozonlaget
Toksicitet
Ressource-fodaftryk
Water footprint
Standard
LCA’en
LIVSCYKLUSVURDERING (LCA)
► Oprindeligt udviklet til at opgøre et produkts miljøpåvirkning
► Anvendes mere og mere på systemer, fx vand og energi
► Anvendes i højere grad til beslutningsstøtte i komparative
studier
► Et internationalt bredt anerkendt værktøj til miljøpåvirkning faktisk det mest anvendte
4
LCA – PRINCIPPET I EN LCA
Bortskaffelse
eller
recirkulering til
nye produkter
- LCA resultat inddeles i
Udvinding afmiljøkategorier:
råmaterialer
(beton, stål,
sand, …)
- drivhuseffekt (CO2(eq))
- næringsstofberigelse (NO3(eq))
- smogdannelse (C2H6(eq))
- forsuring (SO2(eq))
-Normalisering – enhed bliver
Produktion af
personækvivalent(PE) per 1 m3 vand
komponenter
per årlige påvirkning fra en
(pumpe, bygning,
gennemsnits EU-borger
beholder,…)
Driftsfase
(el,
kemikalier,
…)
Miljøpåvirkning =∑n Q ij * CFij
5
-Vægtning (afstand til opnåelse af
Etablering af politiske mål eller vurderet af
system
eksperter)
(vandindvinding,
vandværk, rør,…)
HOFOR I DAG
▶ Danmarks største forsyningsvirksomhed inden for
vores kerneområder
▶ Flere end 1.000 medarbejdere
▶ Over en million kunder i hovedstadsområdet
▶ Over 5,3 milliarder kroner i nettoomsætning
▶ Halvanden milliard kroner i årlige investeringer i rør,
ledninger og vindmøller
▶ Samlede anlægsaktiver på 24 milliarder kroner
ANVENDELSE AF LCA I HOFOR
►
►
►
►
►
►
►
►
►
►
►
►
►
►
Udførte:
LCA af sekundavand
LCA af vandforsyningsteknologier (ErhvervsPhD)
LCA af vejvandshåndtering i Nordhavn (Vand-i-Byer)
LCA af central blødgøring
LCA af 4 koncepter til sekundavand i Nordhavn
LCA af jordtransport
Kommende/idéer/igang:
LCA af vandværker (ændringer og forskelle)
LCA af Saltskylstoilet
LCA af klimatilpasninger
Water footprint med LCA-tankegang
LCA af opgravninger i forbindelse med fx ledningsarbejde i byen
LCA I FORSYNINGEN
► De 2 problemstillinger
► Vandforsyningsteknologier
► Sekundavandsforsyning til en ny-etableret bydel i
Nordhavnen
LCA AF VANDFORSYNINGSTEKNOLOGIER
4 ALTERNATIVE CASES SOM OPFYLDER EU’S VANDRAMMEDIREKTIV
A0 Base case
alternativ
A3 Ny kildeplads
+20km
A1 Regn- &
vejvandsopsamling
A2 Kompenserende
foranstaltninger
A4 Afsaltning af
havvand
9
LCA AF VANDFORSYNINGSTEKNOLOGIER
RESULTAT - TOTAL MILJØPÅVIRKNING
Grundvands baserede
teknologier
LCA AF VANDFORSYNINGSTEKNOLOGIER
Hvad med hårdheden af vand?
INDDRAGELSE AF EFFEKTER AF VANDETS HÅRDHED
Reduceret hårdhed af regnvand og afsaltning: Miljøpåvirkning aftager:
A1 – 35% A4 – 40%
Total miljøpåvirkning
(Godskesen et al., 2013)
12
HVAD ER PÅVIRKNINGEN AF FERSKVANDET?
– DEN NATIONALE SKALA
No stress in Denmark – on a
national scale
(ref. Smathkin et al, 2004)
► Water stress indicator (WSI)
► WSI = WU/(WR-EWR)
water use
renewable water resource (wr)
environmental water requirements (ewr)
13
WATER STRESS INDICATOR (WSI)
LOKAL SKALA GØR EN FORSKEL
WR
Stress
WU
EWR = 65% of
WR
FRESHWATER WITHDRAWAL IMPACT (FWI)
INTEGRERING AF FWI MED LCA
►
►
►
►
FWI =∑i Q i * CFlocal
(Lévová & Hauschild, 2011)
Q m3 grundvand til at producere 1 m3 vand
CF = (WSI)(WR/(2*EWR))
WSI= WU/(WR-EWR)
WU (water use), WR (renewable water resource) og EWR (environmental
water requirements) fra de lokale vandplaner
LCA AF VANDFORSYNINGSTEKNOLOGIER MED
FERSKVANDSPÅVIRKNING
► Why central softening?
► How?
Ikke-ferskvands ressourcer foretrækkes i
forhold til grundvand når vi inkluderer
► Is health affected?
Rankordning af cases:
FWI
► MoneyA1,
& Environment
softening
A4, A0, A2, A3 – does central
Afsaltning
ændres make
fra sidstatil 2. bedst
difference?
► Questions – to you and the presenters?
16
(Godskesen et al. (Water Research 2013))
HVAD LÆRTE VI AF LCA MED INDDRAGELSE AF
FERSKVANDSPÅVIRKNING / WATER FOOTPRINT?
► Ferskvand er endnu ikke en del af standard LCA:
► Vi tog en eksisterende metode, videreudviklede den og integrerede den i standard
LCA’en
► Ferskvandspåvirkning har den højeste påvirkning af alle miljøkategorier i LCA’en
når vi applikerer det på vandsystemer
► Det bevirker, at ikke-ferskvands teknologier har en lavere miljøpåvirkning end
grundvandsbaserede vandforsyningsteknologier
17
LCA I FORSYNINGEN
► De 2 problemstillinger
► Vandforsyningsteknologier
► Sekundavandsforsyning til en ny-etableret bydel i
Nordhavnen
LCA AF SEKUNDAVAND TIL NORDHAVN
(VAND-I-BYER-PROJEKT)
Sekundavand til Nordhavn (K1-K4)
Her - Miljødelen i Bæredygtighed
K0 Grundvandsindvinding i dag
(Rygaard et al., 2013)
LCA-RESULTAT
K0 Grundvandsindvinding i dag
K1 Letforurenet grundvand
K2 Afsaltning sekundavand
K3 Afsaltning drikkevand
K4 Regn/gråt spildevand
-K0 og K1 har lavest
miljøpåvirkning
(grundvandsbaserede
koncepter)
-K2 og K3 er sammenlignelige
(afsaltet havvand)
-K4 har højest miljøpåvirkning
RESULTAT FOR FERSKVANDSPÅVIRKNING
LCA-resultat, vægtet (PET/m3) (inkl FWI)
K0
K1
1) K0 og K1 har højest
ferskvandspåvirkning hvilket stammer
fra grundvandsindvinding
2) Når ferskvandspåvirkning vægtes
sammen med de andre ændres
rækkefølgen
K2
K3
K4
0
0,002
0,004
Drivhuseffekt
0,006
Eutrofiering
0,008
0,01
Smogdannelse
0,012
Forsuring
0,014
0,016
Ferskvandspåvirkning
0,018
FØLSOMHEDSANALYSE PÅ STANDARD LCA
(DET VÆGTEDE LCA-RESULTAT)
-Nedsat effekter af
hårdt vand (fx central
blødgøring) fører til
lavere miljøbelastning
for K0
- Grønnere el-mix
betyder lavere
miljøbelastning, især
for de el-tunge (K2K4)
LCA EN DEL AF BESLUTNINGSSTØTTEN
(MILJØBELASTNING OG FERSKVANDSPÅVIRKNING)
Det samlede resultat for Bæredygtighedsvurdering for K1-K4
HVAD KAN VI BRUGE LCA OG FERSKVANDSPÅVIRKNING TIL?
► Problemstillingerne viste
► LCA er et godt værktøj til at evaluere miljøpåvirkning/belastning
► Ferskvandspåvirkning / Water Footprint er en vigtig miljø-indikator
► Beslutningsstøtte, ikke beslutningen
► Kan være andre absolutte krav (forsyningssikkerhed, lovgivning,
etc.) eller tungere kriterier (økonomi, økonomi, økonomi, andet)
TAK
► DTU
► Hans-Jørgen Albrechtsen (DTU Miljø)
► Martin Rygaard (DTU Miljø)
► Michael Hauschild (DTU Management)
► HOFOR for støtte, databidrag og inspiration
► Fondsmidler:
► Forsknings & Innovationsstyrelsen (ErhvervsPhD)
► Vand-i-Byer (4 koncepter for sekundavand til Nordhavn)
► Referencer (problemstilling 1-2)
► Godskesen B., Hauschild M. Z., Rygaard M., Zambrano K. C. & Albrechtsen H. J. (2013).
Life-cycle and freshwater withdrawal impact assessment of water supply technologies.
Water Research. 47, 2363-2374.
► Rygaard, M., Godskesen, B., Jørgensen, C., Hoffmann, B., 2014. Holistic assessment of a
secondary water supply for a new development in Copenhagen, Denmark. Sci. Total
Environ. 497-498C, 430–439.
25