I samtliga dessa jämförande studier finns klara fördelar med att välja ett träbyggsystem jämfört med konkurrerande alternativ, framför allt med hänsyn till den så viktiga miljöeffektkategorin växthuseffekten.
För småhus och flerbostadshus har ett antal LCA genomförts där miljöeffekterna av olika material- och byggsystem jämförts. Vid en översikt 2003 identifierades 12 stycken sådana analyser, utförda i Sverige, Tyskland, Nederländerna, Frankrike, Storbritannien, Kanada, USA samt Australien. Sju av dessa var genomförda och beskrivna på ett sådant sätt att resultaten från dem i sig gick att jämföra även om avgränsningar och systemgränser för livscykelanalysen inte var identiska.
| Titel på referens | År | Utgivare | Författare | Referens | |
| 1 | Miljöbedömning av Trähus 2001 – bakgrundsfakta | 2001 | Trätek, Sverige | Norén, Jarnehammar | P0101002/ www.tratek.se |
| 2 | Building Life Cycle Assessment: Residential Case Study (även Environment Bulletin 5, Canadian Wood Council) | 1999 | Athena Sustainable Material Institute, Kanada (även CWC) | Trusty, Meil | www.athenasmi.ca www.cwc.ca |
| 3-4 | CORRIM Phase I Interim report, Appendix G: Environmental Impacts of a Single Family Building Shell – From Harvest to Construction | 2002 | CORRIM, USA (Consortium for Research on Renewable Industrial Materials) | Meil, Lippke, Perez-Garcia, Bowyer | www.corrim.org |
| 5 | Environmental and Energy Balances of Wood Products and Substitutes | 2002 | ECE-FAO, Italien | Scharai-Rad, Welling | www.fao.org |
| 6 | Energy Use and Environmental Impact of New Residential Buildings | 2000 | Lund Institute of Technology, Sverige | Adalberth | Report TVBH-1012 (Dep. of Building Physics) |
| 7 | LCA of Building Frame Structures – Env Impact … of Wooden and Concrete Frames | 1997 | Chalmers University of Technology, Sverige | Björklund, Tillman | Technical Environmental Planning, Report 1997:2 |
Tabell 1. Studier av byggnader med stommar av trä, betong eller stål eller kombinationer av dessa material och där jämförelser mellan livscykelanalyser i de olika byggnaderna är möjliga.
Här nedan ges en jämförelse av resultaten från de olika studierna och de skillnader i avgränsningar (bland annat systemgränser) och dylikt som finns mellan de olika rapporterna.
Funktionella enheter och systemgränser i de olika studierna
Upplägget i de olika jämförda studierna skiljer sig något såväl vad avser definitionen av funktionell enhet som systemavgränsningarna för livscykelanalyserna. Den varierar mellan att beakta hela byggnaden inklusive såväl grundläggning som fasad- och takmaterial å ena sidan och att beakta enbart de väsentliga skillnaderna för jämförbara stommar. De värden på miljöeffekter (energiåtgång och växthuseffekt, GWP) som redovisas i respektive studie går därför inte att jämföra direkt. Istället är det de skillnader som beräknats mellan olika material- och teknikalternativ som redovisas och diskuteras här. Dessa energi- respektive GWP-skillnader bör vara jämförbara mellan olika studier med undantag för då olika ytmaterial har antagits (i viss mån i studie 1, 5 och 7) eller om det finns prestandaskillnader som exempelvis värmeisolering eller ljudisolering (i viss mån i studie 1 och 7).
Systemgränser
Systemgränserna för livscykelanalyserna varierar väsentligt mellan studierna men kan huvudsakligen indelas i fyra kategorier enligt tabell 2. Driftsfasen (huvudsakligen uppvärmningsenergi) är exkluderad ur alla fyra kategorierna här, vilket låter sig göras om energiprestanda hos de studerade byggnaderna är identiska. Oftast görs denna avstämning i form av U-värden för omslutande byggnadsdelar i de studerade byggnaderna. I de refererade studierna är U-värdena desamma i samtliga fall utom studie 1. I den jämförs istället två faktiska byggnader som projekterats för att uppfylla samma krav på energieffektivitet enligt E-normberäkningar. Att detta ger upphov till olika U-värden för exempelvis ytterväggarna kan till exempel bero på att fönsterareorna skiljer. För att jämförelsen skulle ha varit helt giltig borde därför ”trähusets” värden ha justerats en aning till det sämre i den studien.
Energiåtervinning och inneboende energi
Den viktigaste aspekten på systemgränser i dessa jämförelser är dock huruvida den inneboende energin räknas in i jämförelsen eller inte. Detta gäller i synnerhet då ett alternativ med träprodukter finns med i jämförelsen eftersom dessa innehåller en stor energimängd som dessutom är en förnyelsebar och koldioxidneutral energikälla medan såväl betong som stål kommer från icke förnybara råvaror och inte innehåller någon återvinningsbar energi. För stål och betong räknas normalt faktisk nuvarande återvinningen tillgodo. Detta görs genom att räkna det återvunna materialet (vanligen med lägre energiåtgång vid tillverkningen än nyproducerat material) som en andel i materialproduktionsprocessen (och som en minskad mängd till deponi vid rivning av byggnaden). För träprodukter är normalt materialåtervinningen lägre än för till exempel stål. Istället energiåtervinns träprodukterna, vilket är helt adekvat för ett förnyelsebart material om detta är mer ekonomiskt fördelaktigt än materialåtervinning eller återanvändning. Endast i två av studierna har dock den positiva effekten av energiåtervinningen beaktats (studie 1 och 5). I två av studierna (studie 6 och 7) har av outgrundliga skäl trämaterialets inneboende energi upptagits som en belastning. I möjligaste mån har därför modifierade värden beräknats ur de olika studierna där hänsyn tagits till detta, se tabell 2.
| A: - Inkluderar inneboende energi - Exkluderar energiåtervinning |
B: - Inkluderar inneboende energi - Inkluderar energiåtervinning |
C: - Exkluderar inneboende energi - Exkluderar energiåtervinning |
D: - Exkluderar inneboende energi - Inkluderar energiåtervinning |
|
| 1 | Studie 1 (modifierad) | Studie 1 (original) | ||
| 2 | Studie 2 (original) | |||
| 3 | Studie 3 (original) | |||
| 4 | Studie 4 (original) | |||
| 5 | Studie 5 (original) | Studie 5 (original) | ||
| 6 | Studie 6 (original) | Studie 6 (modifierad) | Studie 6 (modifierad) | |
| 7 | Studie 7 (original) | Studie 6 (modifierad) |
Tabell 2. Systemgränser för livscykelanalys i de sju olika studierna.
Val av systemgränser för jämförande LCA
Valet av systemgränser har mycket stor betydelse för jämförande livscykelanalyser. Om vi betraktar de fyra systemgränserna i tabell 2 kan vi konstatera följande:
- A speglar knappast verkligheten då det belastar träalternativet med inneboende energi utan att ”ge tillbaks” de positiva effekterna vid energiåtervinning.
- B speglar ett alternativ där råmaterialet lika gärna kan användas till energiutvinning som till att tillverka träprodukter. För trä är detta orimligt eftersom ren energianvändning inte kan ge ett råvarupris som räcker ens till avverknings- och uttransporteringskostnaderna ur skogen och definitivt inte till kostnaderna för att bedriva ett hållbart skogsbruk.
- C speglar förhållandet att träprodukterna inte energiåtervinns efter sin bruksperiod.
- D inkluderar energiåtervinningen och speglar det faktiska förhållandet med våra nu gällande bestämmelser om hantering av avfallsprodukter.
Systemgräns D är därför det enda rimliga alternativet om man vill spegla verkligheten.
I LCA-terminologi kallas detta att utöka systemgränserna så att den funktionella enhet som studeras innefattar både en funktion som byggkomponent och en funktion av en viss mängd producerad energi. Denna metodik överensstämmer med ISO 14041. Därmed ska alltså träbyggnadens miljöbelastning minskas eller jämförelsebyggnadens miljöbelastning ökas. Detta har gjorts på olika sätt i de olika studierna. I studie 1 räknas den återvunna energin som en resurs som kan ersätta annan tillskottsenergi till energisystemet. I Sverige skulle sådan tillskottsenergi produceras med olja eller kol. I studien belastas därför jämförelsehuset med de miljöeffekter som en sådan energiproduktion skulle ge. Om miljöeffekterna i stället minskas på trähuset hade det lett till exempelvis ett negativt GWP för trähuset. De relativa effekterna i jämförelsen blir dock desamma. I studie 5 där resultat presenteras för såväl systemgränser enligt kategori C som D, är skillnaden i GWP överraskande liten, se diagram 1 och 2. Detta kan innebära att beräkningsgrunden för hur den återvunna energin tillgodoräknas är annorlunda eller helt enkelt felräknad. Det kan dock inte analyseras eftersom metoden inte explicit anges.
Resultat av jämförelserna
Resultaten från de olika studierna för miljöeffektkategorierna energi och GWP sammanfattas i diagram 1 och 2.
Diagram 1. Skillnad i energiåtgång mellan trä- och betong- respektive stålalternativ för de byggnader som jämförts i de olika studierna. För förklaringar av de olika kategorierna av systemgränser (A-D) se tabell 2.
Diagram 2. Skillnad i GWP mellan trä- och betong- respektive stålalternativ för de byggnader som jämförts i de olika studierna. För förklaringar av de olika kategorierna av systemgränser (A-D) se tabell 2.
Den övergripande slutsatsen som kan dras direkt från diagram 1 och 2 är att träalternativet i samtliga jämförande studier visar sig ge positiva effekter på båda dessa miljöeffektkategorier oavsett vilka systemgränser som valts. Storleken på denna skillnad skiljer sig dock avsevärt, främst beroende just på val av systemgränser.
För kategori C (utan hänsyn till energiåtervinning) är skillnaderna i energiåtgång i intervallet upp till cirka 1300 MJ/m2 eller cirka 350 kWh/m2 och skillnaden i GWP är mellan 50 och 200 kg/m2. För kategori D (med hänsyn till energiåtervinning) ökar skillnaderna till storleksordningen 2000 MJ/m2 (eller cirka 5-600 kWh/m2) för energiåtgång respektive 200-350 kg/m2 för GWP.
Definitionen av funktionell enhet för respektive studie och en sammanfattning av de bakomliggande värden som använts för jämförelsen finns i Bakomliggande jämförelser.
