Miljöpåverkan från gravitations- och bergsförankrade vindkraftsfundament : en jämförande livscykelanalys

Sammanfattning

Vindkraften spelar en central roll i den gröna omställningen och i jakten på att nå olika miljömål. Vindkraft är ofta ansett som miljövänligt då omvandling av rörelseenergi i vinden till elektricitet sker utan utsläpp som exempelvis växthusgaser. Analyser kopplade till miljöpåverkan är därför mest fokuserad till vindkraftens driftsfas och negligerar ofta miljöpåverkan från komponenter som möjligtvis inte syns lika mycket och i stället främst har sin påverkan i begynnelse- och slutfaserna av vindkraftsverkens livscykel. Därav utfördes en livscykelanalys (LCA) baserat på ISO standarderna 14040 och 14044 där gravitationsfundament och bergsförankrade fundament för landbaserad vindkraft jämfördes i fem utvalda miljöpåverkanskategorier med hjälp av modeller skapade i SimaPro med data hämtad från ecoinvent. Den funktionella enheten bestämdes till ”fundament som möjliggör stabil drift av ett landbaserat vindkraftsverk under en livslängd på 25 år” och systemgränserna klassades som ”cradle-to-grave”. För modellering av fundamenten i SimaPro inventerades data för material och andra processer var för sig med hjälp utav konstruktionsunderlag, vetenskaplig litteratur, tekniska produktblad men även egna beräkningar. Efter modellering och simulering kunde båda fundamenttypernas miljöpåverkan analyseras och jämföras. Det bergsförankrade fundamentet stod för 40 ton utsläppta CO2-ekvivalenter över sin livstid och gravitationsfundamentet stod motsvarande för 303 ton CO2-ekvivalenter. En skillnad på 87%. Hotspotanalyser för klimatpåverkan visar att detta främst beror på den stora mängden betong som används i gravitationsfundament. Utöver detta uppvisade gravitationsfundamentet även högre påverkan i kategorierna för övergödning, försurning och markanvändning. Medan det bergsförankrade fundamentet hade något högre resultat när det kom till utsläpp av cancerframkallande ämnen. Troligen på grund av den högre stålanvändningen. Processer kring transporter, installationer och sluthantering hade begränsad påverkan jämfört med materialproduktion. De tre utförda känslighetsanalyserna visade på modellernas robusthet genom att väsentliga parametrar och scenarion förändrades samtidigt som resultaten inte förändrades nämnvärt jämfört med basfallet. Trots beskrivningarna av fundamentens klimatpåverkan visade det sig efter en koldioxidåterbetalningstidanalys att gravitation- och bergsförankrade fundament återbetalar sin klimatskuld efter endast 95 respektive 13 dagar vid användning. Något som stödjer fortsatt utveckling och effektivisering av främst materialrelaterade processer inom ämnet. Resultaten indikerar på att vidare studier som möjligtvis inkluderar ekonomiska och sociala aspekter kan bidra till framtida beslutsunderlag.