Livscyklusvurderinger kortlægger vindmøllers liv

torsdag 28 maj 15
|
af Signe Gry Braad

Kontakt

Stig Irving Olsen
Lektor
DTU Management Engineering
45 25 46 68

Analyser af fire Siemens-vindmølletyper

Vindmøllen G 2,3 MW
placeret på land tjener energimæssigt sig selv hjem på mindre end fem en halv måned og producerer 47 gange mere energi, end den forbruger.

Vindmøllen D 3,2 MW
placeret på land tjener energimæssigt sig selv hjem på mindre end fire en halv måned og producerer 57 gange mere energi, end den forbruger i hele sin levetid.

Vindmøllen G 4,0 MW
placeret til vands tjener energimæssigt sig selv hjem i løbet af ti en halv måned og producerer 23 gange mere energi, end den forbruger.

Vindmøllen D 6,0 MW
placeret til vands tjener energimæssigt sig selv hjem efter ni en halv måned og producerer 33 gange mere energi, end den forbruger.

Se alle resultaterne her

Livscyklusvurderinger er et godt værktøj, hvis man vil vurdere et produkts miljøbelastning fra vugge til grav. Det ved de hos Siemens Wind Power, hvor man med hjælp fra DTU blandt andet har regnet sig frem til, hvor hurtigt fire vindmølletyper tjener sig selv hjem energimæssigt.

Mens jordens ressourcer svinder ind, og vi oplever store udsving i priserne på råvarer, vokser verdens befolkning og dermed antallet af personer, som lever et liv, der ligner det, vi lever i vesten, med et skyhøjt energiforbrug til følge.

Derfor er cirkulær økonomi et af de hotteste emner, man kan beskæftige sig med lige nu.

Fortalerne for cirkulær økonomi mener blandt andet, at vi skal skifte brug og smid væk-kulturen ud med fra vugge til vugge-princippet. Produkter skal kunne repareres eller opgraderes, og materialer skal kunne genanvendes.

Det er en tankegang, som stiller store krav til producenterne, fordi de skal have fokus på miljøforbedringer i alle faser af et produkts levetid.

Holistisk tilgang

En af de metoder, virksomhederne kan benytte sig af, hvis de vil danne sig et overblik over, hvor de med fordel kan sætte ind for at gøre deres produkt mere bæredygtigt, er livscyklusvurderinger.

I livscyklusvurderinger registrerer man alle miljøpåvirkninger, der kommer fra fremstillingen, vedligeholdelsen og til sidst bortskaffelsen eller genanvendelsen af et produkt. Det er en holistisk tilgang, hvor alle dele af produktets liv bliver analyseret som en helhed.

DTU har været blandt de førende på området siden 1990’erne, hvor et større projekt blev iværksat med deltagelse af virksomheder som Grundfos, Bang & Olufsen, Danfoss, Gram og KEW. Stig Irving Olsen, der er lektor ved DTU Management Engineerings afdeling for Quantitative Sustainability Assessment, har været med siden dengang og oplever i disse år en stigende interesse for livscyklusvurderinger. Ikke mindst hos beslutningstagere.

”Blandt andet vil EU-Kommissionen bruge metoden til initiativet Product Environmental Footprints, som går ud på at udvikle en harmoniseret metode til at beregne, hvordan produkter påvirker miljøet,” fortæller han. Også virksomhederne har for alvor fået øjnene op for, hvordan de kan bruge livscyklusvurderinger – både som et udviklingsværktøj og i deres branding.

En vindmølles liv

En af de virksomheder er Siemens Wind Power, hvor man sidste år afsluttede et længerevarende projekt, hvis formål var at lave en såkaldt Environmental Product Declaration (EPD) af fire forskellige vindmølletyper. Derfor anvendte man livscyklusvurderinger til at analysere energiforbruget ved at producere, installere, vedligeholde og til sidst bortskaffe fire forskellige vindmøllestørrelser placeret på land eller til vands.

Et af de helt store spørgsmål, som Siemens Wind Power ønskede besvaret, var, hvor mange gange de fire vindmølletyper ville tjene sig selv ind rent energimæssigt i løbet af deres cirka 25 år lange liv, hvis man indregnede alle faktorer.

Tine Herreborg Jørgensen, der er senior EHS-specialist hos Siemens Wind Power og leder af projektet, fortæller:

”Det overordnede formål var at dokumentere over for både vores kunder og politikerne, hvor bæredygtig energien fra vindmøllerne er, hvis man sammenligner med fossile brændstoffer. Desuden ønskede vi også at se nærmere på, hvilke parametre vi kan skrue på for at gøre det endnu bedre fremadrettet,” siger hun.

Derfor indhentede Tine Herreborg Jørgensen blandt andet hjælp fra DTU i form af Alexandra Bonou, der er ph.d.- studerende ved DTU Management Engineering.

”Vi var i tvivl om visse elementer af dataindsamlingen, som vi ikke selv havde kompetencerne til at udføre og havde derfor brug for en person som Alexandra Bonou, der har en meget metodisk tilgang, som betyder, at tingene bliver gjort på den mest korrekte måde,” forklarer Tine Herreborg Jørgensen.

Denne 2,3 MW landvindmølle vil i hele sin levetid producere 47 gange mere energi, end den har forbrugt. Og den har tjent sig selv hjem efter 5½ måned. 
Foto siemens.com/press

En gennemsnitlig vindmølle

Arbejdet bestod blandt andet i at skabe fire ’gennemsnitlige’ vindmølle-cases på baggrund af viden og data fra forskellige eksperter i organisationen, som de kunne basere deres analyser på.

”Det skulle hverken være best case eller worst case, men midt imellem, så det ville være repræsentativt,” siger Tine Herreborg Jørgensen. Selve indsamlingen af information kan være meget omsiggribende, når man arbejder med livscyklusvurderinger, og det gælder om at holde tungen lige i munden, så man ikke kommer på vildspor.

”Strukturen i en stor, multinational virksomhed som Siemens er faktisk perfekt til at lave denne form for analyser, fordi der er virkelig meget data, som bare venter på at blive indsamlet. Udfordringen er så at sige, ’nu stopper vi’. Ellers kan man blive ved,” fortæller Alexandra Bonou.

Og det er netop det, som kan være en af udfordringerne ved at arbejde med livscyklusvurderinger.

Selvom Stig Irving Olsen ikke er i tvivl om, at det er et fantastisk værktøj, når det kommer til at arbejde meget specifikt med at identificere en virksomheds muligheder for at lave miljøforbedringer, er han klar over, at det også er en meget tidskrævende proces, som stiller store krav til den videnskabelige tilgang. Men han er dog fortrøstningsfuld.

”Vi arbejder hele tiden på at udvikle nye metoder, som kan gøre arbejdet lettere, og på samme tid bliver kvaliteten af de data, som bliver indsamlet, også bedre, så det bliver nemmere hele tiden,” forsikrer han.

Bliver en motivationsfaktor

Nu er selve arbejdet med at lave livscyklusvurderingerne af de fire vindmølletyper afsluttet, og projektholdets resultater viste blandt andet, at en 6 MW Siemens-havvindmølle i gennemsnit har tjent sig selv hjem i energimæssig forstand efter ni en halv måned, og at den producerer 33 gange mere energi, end den forbruger i løbet af sin cirka 25-årige levetid.

En havmøllepark med 80 møller af samme type vil altså i løbet af deres levetid spare atmosfæren for 45 mio. ton CO2 i forhold til fossile brændsler.

Men Alexandra Bonou arbejder videre med de indsamlede data. Faktisk synes hun, at denne fase er mindst lige så fascinerende og vigtig.

”Det er nu, vi skal bevise, at man kan lave konkrete og brugbare anbefalinger på baggrund af livscyklusvurderinger. Vi ved eksempelvis, at genindvindingsdelen af en vindmølles liv var meget afgørende for det samlede resultat, så det kan måske motivere Siemens yderligere til at implementere en mere cirkulær tankegang,” siger hun.

Hos Siemens vil man også bruge livscyklusvurderingerne fremadrettet.

”Vi har fået et unikt værktøj, som hjælper os med at dokumentere vores miljøforbedringer, så når vi kigger på tallene i fremtiden, kan vi hurtigt se, hvor vi har forbedret os, siger Tine Herreborg Jørgensen og tilføjer, at Simens selvfølgelig allerede forsøger at forebygge unødigt affald, så virksomhedens produkter kan genanvendes eller er nedbrydelige. Men livscyklusvurderingerne er en ekstra motivationsfaktor.

Om livscyklusvurderinger

I livscyklusvurderinger registrerer man alle miljøpåvirkninger, der kommer fra fremstillingen, vedligeholdelsen og til sidst bortskaffelsen eller genanvendelsen af et produkt.

Beregningerne begynder altså allerede ved fremskaffelsen af råmaterialer og slutter først, når produktet havner på lossepladsen eller bliver genanvendt.

Det er en meget tidskrævende videnskabelig proces, som kræver stor forståelse for alle de faktorer, der spiller ind gennem hele et produkts
levetid samt evnen til at foretage omfattende beregninger af de indsamlede data.

Der er udviklet en række normer, som sikrer standardiserede principper og rammer, når man arbejder med livscyklusvurderinger.

DTU er verdensførende på området og står for mere end 25 procent af alle publicerede videnskabelige artikler i løbet af de sidste 15 år.

Kilder: DTU, ing.dk