Na LCA založené srovnání environmentálních dopadů obnovitelných zdrojů energie

Na LCA založené srovnání environmentálních dopadů obnovitelných zdrojů energie Odhad LCA profilů výroby elektrické energie z obnovitelných zdrojů energie v ČR pro projekt OZE - RESTEP Vladimír Kočí

Objednatel: ECO trend Research centre s.r.o., Na Dolinách 128/36, 14700 Praha 4 - Podolí Zpracovatel: doc. Ing. Vladimír Kočí, Ph.D. LCA studio, Ústav chemie ochrany prostředí, VŠCHT Praha, Technická 5, 16628 Praha 6 Vladimír Kočí, Praha 2012

Na LCA založené srovnání environmentálních dopadů obnovitelných zdrojů energie Odhad LCA charakterizačních profilů výroby elektrické energie z obnovitelných zdrojů energie v ČR pro projekt OZE RESTEP Objednatel: ECO trend Research centre s.r.o., Na Dolinách 128/36, 147 00 Praha 4 - Podolí Zpracovatel: doc. Ing. Vladimír Kočí, Ph.D. LCA studio, Ústav chemie ochrany prostředí, VŠCHT Praha, Technická 5, 16628 Praha 6 www.lcastudio.cz Stránka 1

Stránka 2

Souhrn Cílem této studie je navrhnout výsledky indikátorů kategorií dopadu různých způsobů získávání elektrické energie z obnovitelných zdrojů energie v České republice. Výsledky indikátorů kategorií dopadu mají být výstupem hodnocení metodou posuzování životního cyklu LCA. Vzhledem ke skutečnosti, že v České republice nebyl dosud proveden jednotný sběr inventarizačních dat provozu obnovitelných zdrojů energie pro LCA, není možné indikátory určit na základě site specific českých inventarizačních sad. V omezené míře jsou k dispozici hodnoty pro určité typy obnovitelných zdrojů energie, nikoli však pro všechny a jejich vzájemné porovnání pro všechny kategorie dopadu tedy není možné. Jako vhodný způsob určení odhadů indikátorů byl použit evropský průměr jednotlivých obnovitlelných zdrojů energie, který byl pro tuto studii nově určen. Při určení inventarizačních dat se vycházelo z dat získávání energie z obnovitelných zdrojů energie v různých zemích Evropy poskytnutých firmou PE International zabývající se celosvětovým sběrem LCA inventarizačních dat. Byly takto získány inventarizační hodnoty, které sice neodpovídají České republice, jsou však co se týše detainosti, hranic systému, funkční jednotky a dalších předpokladů LCA srovnatelné. Inventarizační data byla pro účely této studie jednotným způsobem charakterizována sadou charakterizačních faktorů CML-2001, ver. 2010 (Heijungs 1992). Jednotným způsobem získané charakterizační profily pro získávání energie z obnovitelných zdrojů energie v jednotlivých zemích byly statisticky zhodnoceny a určeny střední hodnoty indikátorů kategorií dopadu, a jejich intervaly spolehlivosti. Je zřejmé, že takto získané hodnoty neodráží skutečné výsledky hodnocení dopadu životního cyklu v České republice, ale jedná se v současnosti o nejlepší dostupný způsob odhadu těchto hodnot. Vzhledem ke skutečnosti, že zde získané střední hodnoty jsou založeny na studiích LCA provedených v zemích jako je Německo, Rakousko, Francie a další, není důvod se domnívat, že by výsledky indikátorů měly být v České republice zásadně odlišné. Jelikož jsou výsledky indikátorů u rúzných obnovitelných zdrojů energie značně rozdílné, což je dáno jejich rozdílnou technologicko skladbou a náročností na vstupní suroviny), lze se důvodně domnívat, že i kdyby byly v České republice značně odlišné vstupní hodnoty u jednotlivých parametrů, celkové hodnocení by to významně neovlivnilo. U systémů výroby elektrické energie z bioplynu, biomasy a z odpadů nebyla řešena otázka alokace vstupní suroviny. Jestliže je vstupní surovina odpadem, se kterým je nutno naložit, lze část emisí spojených s odstraněním suroviny/odpadu přiřadit k předchozímu systému a tím bilančně snížit příspěvek emisí systému následného, tedy systému získávání energie. Jelikož se jedná o obecnou studii, byly všechny emise realizované v systému připočteny na vrub výroby elektrické energie, to ovšem nemusí být ve všech případech konkrétních systémů výroby elektrické energie z odpadních surovin správné. Tato studie je založena výhradně na LCA inventarizačních datech, tedy na hodnotách materiálových vstupů a výstupů do hodnocených systémů. Kritéria jako je biodiverzita, zábor krajiny, estetiská funkce krajiny a další nebyly uvažovány, neboť nejsou podkladem pro LCA. LCA nemá nahrazovat výstupy hodnocení jiných environmentálních disciplín. Stránka 3

Použité zkratky ADP elements Úbytek minerálních surovin ADP fossil [MJ] Úbytek fosilních surovin AP Acidifikace [kg SO2-Equiv.] CML Charakterizační metodika Centra životního prostředí v Leidenu, Nizozemí DCB 1,4 dichlorbenzen (referenční látka toxicity v CML) EP Eutrofizace [kg Phosphate-Equiv.] FAETP Sladkovodní ekotoxicita [kg DCB-Equiv.] GaBi Software pro modelování LCA firmy PE International GWP Globální oteplování [kg CO2-Equiv.] HTP Humánní toxicita [kg DCB-Equiv.] LCA Posuzování životního cyklu NMVOC Těkavé uhlovodíky jiné než methan ODP Úbytek stratosférického ozonu [kg R11-Equiv.] OZE Obnovitelný zdroj energie POCP Vznik fotooxidantů [kg Ethene-Equiv.] TETP Terestrická ekotoxicita [kg DCB-Equiv.] Stránka 4

Obsah Souhrn... 3 Použité zkratky... 4 1. Úvod... 9 2. Metoda LCA... 11 2.1. LCA jako analytický nástroj... 11 2.2. Standardizace LCA studií... 11 2.3. Životní cyklus produktu... 12 2.4. Produktový systém... 13 2.5. Materiálové a energetické toky... 13 2.6. Procesy... 14 2.7. Elementární toky... 15 2.8. Fáze metody LCA... 15 2.9. Definice cílů a rozsahu studie LCA... 16 2.10. Definice cílů... 17 2.10.1 Co a proč je předmětem studie LCA?... 17 2.10.2 Komu je studie určena?... 17 2.10.3 Kde bude studie použita a k čemu?... 18 2.11. Definice rozsahu technická specifikace... 19 2.11.1 Funkce produktu... 19 2.11.2 Funkční jednotka a referenční tok... 20 2.11.3 Hranice systému... 21 2.11.4 Volba kategorií dopadu... 21 2.11.5 Alokační pravidla... 22 2.11.6 Definice rozsahu - procedurální požadavky... 22 2.12. Inventarizace životního cyklu... 23 2.12.1 Sestavení schématu produktového systému... 23 2.12.2 Alokace... 25 2.12.3 Výpočet ekovektoru produktového systému... 26 Stránka 5

2.12.4 Inventarizační tabulky... 28 2.13. Hodnocení dopadů životního cyklu... 29 2.13.1 Hodnocení potenciálních dopadů... 29 2.13.2 Vliv elementárních toků... 29 2.13.3 Klasifikace a charakterizace... 30 2.13.4 Kategorie dopadu... 30 2.13.5 Dopadový řetězec... 31 2.13.6 Indikátor kategorie dopadu... 32 2.13.7 Charakterizační model kategorie dopadu... 33 2.13.8 Princip posuzování dopadů životního cyklu... 35 2.13.9 Klasifikace... 36 2.13.10 Charakterizace... 36 2.13.11 Výpočet výsledku indikátoru kategorie dopadu jednoho elementárního toku... 37 2.13.12 Výpočet výsledku indikátoru kategorie dopadu všech elementárních toků... 37 2.13.13 Charakterizační profil produktového systému... 38 2.13.14 Normalizace... 38 2.13.15 Externí normalizace... 39 2.13.16 Interní normalizace... 40 2.13.17 Seskupování... 41 2.13.18 Vážení... 41 2.14. Interpretace životního cyklu... 44 2.14.1 Identifikace významných zjištění... 45 2.14.2 Hodnocení LCA studií... 45 2.14.3 Kontrola úplnosti... 46 2.14.4 Kontrola konzistence... 47 2.14.5 Analýza nejistot... 47 2.14.6 Analýza citlivosti... 48 2.14.7 Analýza obměny... 49 2.14.8 Hodnocení kvality dat... 50 2.14.9 Formulace závěrů, omezení a doporučení studie LCA... 50 2.14.10 Kritické přezkoumání studie LCA... 51 2.14.11 Role oponenta studie LCA... 51 2.14.12 Typy kritického přezkoumání... 52 2.14.13 Zpráva z kritického přezkoumání... 52 2.15. Podávání zpráv z LCA studií... 53 Stránka 6

2.15.1 Obecná pravidla pro podávání zpráv... 54 2.15.2 Zpráva pro zadavatele studie LCA... 54 2.15.3 Zpráva určená ke zveřejnění... 55 2.16. Použití LCA... 55 2.16.1 Srovnávání alternativních produktů komparativní studie... 55 2.16.2 Interní zlepšování výrobních systémů... 56 2.16.3 Komunikace s veřejností... 56 2.16.4 Environmentální značení... 56 2.16.5 LCA v odpadovém hospodářství... 56 2.16.6 Technologie odstraňování škodlivých látek... 57 2.16.7 Ekodesign... 58 2.17. Význam LCA pro hodnocení environmentálních dopadů obnovitelných zdrojů energie a biopaliv 59 3. Environmentální dopady obnovitelných zdrojů energie se netýkají pouze globálního oteplování... 60 4. Potřeba výzkumu v oblasti LCA obnovitelných zdrojů energie... 61 5. Data použitá pro srovnání OZE... 64 5.1. Data z publikovaných LCA studií... 64 5.2. Data z generických databází... 64 6. Charakteristika LCA srovnání obnovitelných zdrojů energie... 65 6.1. Funkční jednotka... 65 6.2. Hranice systému... 65 6.3. Použitá databáze... 65 6.4. Charakterizační model... 65 6.5. Postup získání inventarizaních dat a charakterizace... 66 6.6. Alokace... 66 7. Posuzované systémy obnovitelných zdrojů energie... 68 7.1. Bioplyn... 68 7.2. Biomasa... 68 7.3. Geotermální elektrárny... 69 7.4. Vodní elektrárny... 70 Stránka 7

7.5. Rašelina... 71 7.6. Fotovoltaické elektrárny... 71 7.7. Energetické využívání odpadů... 72 7.8. Větrné elektrárny... 73 8. Meta LCA analýza výroby elektrické energie z obnovitelných zdrojů v České republice... 75 8.1. Bioplyn... 76 8.2. Biomasa... 79 8.3. Geotermální elektrárny... 83 8.4. Vodní elektrárny... 84 8.5. Rašelina... 87 8.6. Fotovoltaické elektrárny... 88 8.7. Energetické využívání odpadů... 89 8.8. Větrné elektrárny... 91 9. Vzájemné srovnání různých potenciálních dopadů různých obnovitelných zdrojů energie... 95 9.1. Normalizované výsledky indikátorů kategorií dopadu... 102 10. Závěr - odhad charakterizačních profilů OZE v České republice... 104 10.1. Charakterizační profily OZE v České republice... 104 10.2. LCA a OZE... 106 10.3. Doporučení pro další výzkum... 107 11. Literatura... 108 Stránka 8

1. Úvod Důvod pro rozvoj používání obnovitelných zdrojů v energetice a v dopravě spočívá ve snaze nahradit neobnovitelná fosilní paliva, snížit jejich spotřebu a dále omezit antropogenní emise skleníkových plynů do atmosféry. Získávání a užívání obnovitelných zdrojů energie je řetězec operací, z nichž každá má určitý potenciál podílet se na poškozování životního prostředí (například emisemi skleníkových plynů). Pakliže mají obnovitelné zdroje energie být přínosem pro řešení možného nedostatku neobnovitelných surovin a pro snížení globálního oteplování, respektive klimatických změn, je nutné umět zhodnotit environmentální interakce všech zúčastněných procesů včetně jejich možných sekundárních dopadů. Problematika získávání energie z obnovitelných zdrojů je v posledních letech stále aktuální. Vedle snahy zajistit energii z jiných než fosilních zdrojů je významný přínos obnovitelných zdrojů energie spatřován rovněž v jejich nižších environmentálních dopadech. Zavádění obnovitelných zdrojů energie do praxe je tedy vedle snah hospodářských a ekonomických ovlivněno i snahou snižovat environmentální dopady lidské společnosti. Obnovitelné zdroje energie jsou bezesporu významým přínosem při snižování environmentálních dopadů energetiky, je však třeba k jejich aplikaci přistupovat opatrně a site-specific. Prudký rozvoj určitých způsobů získávání energie z obnovitelných zdrojů (často umocněný finančními či politickými pobídkami) může vést k nežádoucí situaci, kdy jsou environmentální dopady naopak vyšší než v případě fosilních paliv. Tato problematika se týká jednak energetické výtežnosti celého životního cyklu obnovitelných zdrojů energie a jednak přenášením problematiky z jednoho sektoru (např. energetika) do jiného (např. zemědělská či lesnická produkce). Zvýšená spotřeba určité obnovitelné suroviny pro účely energetiky může v důsledku vést k potřebě nahrazovat tuto surovinu surovinou jinou, jejíž získání či doprava může představovat zvýšené environmentální dopady. Ekonomickou stránku obnovitelných zdrojů energie není snadné posuzovat v prostředí ovlivněném dotacemi. Na základě posuzování nákladů životního cyklu mohou být obnovitelné zdroje energie zajímavé. Ekonomická návratnost fotovoltaických systémů je 5 7 let (Bakos and Tsagas 2003; Azzopardi, Emmott et al. 2011). Zejména starší publikace je však třeba vyhodnocovat opatrně, neboť cena zařízení i energií se poměrně rychle mění. Obecně však lze očekávat spíše zvyšování cen energií a snižování cen fotovoltaických zařízení. Vodík jako palivo je environmentálně i ekonomicky zajímavý pouze v případě, že jeho výroba, distribuce i skladování je založeno na energii získané levným a šetrným způsobem, ideální by byla koncepce založená na solární energii (Balat 2008). Je třeba mít stále na mysli, že evropské zemědělství je historicky založeno na produkci potravin a nikoli na produkci energetických plodin. Zvýšené pěstování energetických plodin v Evropě zákonitě vede k potřebě dovážet větší díl potravin z jiných oblastí světa, což vede k narůstání emisí. Obdobná situace je i v lesnictví, kde značná část lesní produkce je zaměřena především na stavební dříví a nikoli na palivové dříví. Stránka 9

Energetický potenciál zemědělství je třeba výrazně zefektivnit, pakliže chceme zemědělské plodiny používat za účelem získávání energie. Zemědělství je totiž velmi závislé na neobnovitelných surovinách (Alluvione, Moretti et al. 2011). Na problematiku obnovitelných zdrojů energie je tedy nutné se dívat s ohledem na (pokud možno) celý jejich životní cyklus a dále v kontextu ostatních zdrojů energie. Celý životní cyklus obnovitelných zdrojů energie a jejich environmentálních dopadů je možné hodnotit metodou posuzování životního cyklu LCA (ang. Life Cycle Assessment). Hodnocení každého obnovitelného zdroje energie v kontextu ostatních obnovitelných i neobnovitelných zdrojů energie a rovněž v kontextu jiných zemědělských či průmyslových odvětví je důležité pro minimalizaci celkových environmentálních dopadů energetiky jako takové. Tuto rovnováhu bude třeba zajistit systematicky a pravděpodobně shora, neboť je zřejmé, že každý provozovatel určitého obnovitelného zdroje energie se bude snažit maximalizovat svůj potenciál na úkor konkurenčních zdrojů energie. Takovéto tržní chování však nemusí být z celkového hospodářského pohledu přínosné, může totiž generovat nežádoucí externality, které se pak stávají problematikou jiného odvětví či resortu (např. masivní plošná aplikace pesticidních látek při pěstování rozsáhlých monokultur energetických plodin může mít nežádoucí důsledky na kvalitu půdních společenstev či zdrojů pitné vody). Pěstování energeticky bohatých plodin ve velkém měřítku s cílem výroby biopaliv má řadu nežádoucích environmentálních důsledků: uvolňování uhlíku vázaného v půdách a to dokonce i v tropických oblastech, kde by se pěstování plodin zdálo výhodné (Achten and Verchot 2011). I v Indii rychle rostoucí jatrofa, která nejprve byla vnímána pro výrobu paliv velmi optimisticky (Achten, Mathijs et al. 2007), není pro tento účel bez nedostatků (Achten, Verchot et al. 2008). Určitý potenciál ro zlepšení můžou představovat i alternativní postupy hnojení mající menší vliv na produkci skleníkových plynů (Alluvione, Bertora et al. 2010). Jak z výše uvedeného vyplývá, je hodnocení potenciálních environmentálních dopadů používání obnovitelných zdrojů energie komplikovaný úkol. Přínosy i nedostatky jednotlivých obnovitelných zdrojů energie je nutno hodnotit pomocí různých kritérií. Cílem této studie je posoudit metodou LCA na základě dostupných inventarizačních dat potenciální dopady vybraných obnovitelných zdrojů energie. Stránka 10

2. Metoda LCA Nástrojem pro komplexní hodnocení možných environmentálních dopadů obnovitelných zdrojů energie s ohledem na celý jejich životní cyklus je metoda LCA (Life Cycle Assessment Posuzování životního cyklu), která v současnosti nabízí patrně jako jediná komplexní přístup k hodnocení této problematiky (Dreier, Geiger et al. 1998; Kim and Dale 2005; Kalnes, Marker et al. 2007; Nelson and Robertson 2008; Hoekman 2009; Requena, Guimaraes et al. 2011). Metoda LCA je standardizována v normách ČSN EN ISO 14040 a ČSN EN ISO 14044 (ISO 2006; ISO 2006). Je to komparativní metoda vyjadřující potenciální environmentální dopady jednotlivých produktů s ohledem na jejich celý životní cyklus. Hodnoceny jsou tedy všechny emise mající i sekundárně či terciáně vztah k hodnocenému produktu. Produkt v jednotlivých stádiích svého životního cyklu vstupuje do rozdílných interakcí s životním prostředím. Každé stádium tudíž představuje jinou potenciální environmentální zátěž. Jestliže je naším cílem porovnat a zhodnotit environmentální dopady produktů, je třeba dělat to s ohledem na všechna stádia jejich životních cyklů a nezaměřovat se pouze na některá z nich (Kočí 2009). 2.1. LCA jako analytický nástroj Metoda posuzování životního cyklu produktů LCA slouží jako analytický nástroj vzájemného srovnávání environmentálních dopadů konkrétních výrobků, technologických postupů i služeb. Jedná se o hodnocení tak zvaně od kolébky do hrobu, tudíž s ohledem na všechny související procesy získávání výchozích surovin, produkce využitých materiálů, výroby konkrétního produktu, jeho užívání i odstraňování. LCA je dynamicky se rozvíjející metoda představující mezioborovou disciplínu snoubící jak environmentální, technologické, sociální, tak i ekonomické aspekty interakcí lidských aktivit a životního prostředí. Ač se metodika LCA neustále vyvíjí a zlepšuje, opírá se o platné ISO normy, čímž vzniká předpoklad pro standardizaci LCA studií. 2.2. Standardizace LCA studií První LCA standardy (ČSN EN ISO 14040 Zásady a osnova a ; ČSN EN ISO 14041 Stanovení cíle a rozsahu a inventarizační analýza b ; ČSN EN ISO 14042 Hodnocení dopadů c ; ČSN EN ISO 14043 Interpretace d ) jsou a ČSN EN ISO 14040: Environmentální management - Posuzování životního cyklu - Zásady a osnova. 1997. Již neplatná norma. b ČSN EN ISO 14041: Environmentální management - Posuzování životního cyklu - Stanovení cíle a rozsahu a inventarizační analýza. 1998. Již neplatná norma. c ČSN EN ISO 14042: Environmentální management - Posuzování životního cyklu - Hodnocení dopadů. 2000. Již neplatná norma. Stránka 11

od roku 2006 nahrazeny novými standardy ČSN EN ISO 14040 (přepracovaná původní ČSN EN ISO 14040) a ČSN EN ISO 14044 (ucelená norma nahrazující původní ČSN EN ISO 14041-3). Normy uvádějící příklady analýzy životního cyklu ČSN ISO/TR 14047 e a ČSN ISO/TR 14049 f či věnující se dokumentaci ČSN P ISO TS 14048 g zůstávají platné v původní podobě. 2.3. Životní cyklus produktu Každý produkt během své existence vstupuje do několika významných stádií majících různé dopady na životní prostředí. Podobně jako život organismu se skládá ze zrození, vývoje, aktivního života a končí smrtí, zahrnuje životní cyklus produktů tato čtyři hlavní stádia: získávání surovin pro výrobu potřebných materiálů, výrobu produktu z již vyrobených materiálů, užívání produktu a závěrečné odstranění produktu. Úplný životní cyklus produktu začíná získáváním obnovitelných a neobnovitelných surovin a energetických zdrojů z prostředí. Jedná se například o těžbu dřeva nebo ropy či o těžbu rud. Do stádia získávání surovin je zahrnována i doprava surovin z místa jejich získávání do místa dalšího zpracování. Ve stádiu výroby materiálů jsou suroviny přeměňovány na materiály použitelné v další průmyslové výrobě, a to obvykle s využitím paliv, elektrické energie a dalších zdrojů. Stádium výroby produktu se skládá z přeměny materiálů potřebných pro výrobu produktu, z výroby a kompletace vlastního produktu a z jeho balení, které je nutné pro distribuci ke spotřebiteli. I s dopravou produktu ke spotřebiteli jsou spojeny určité energetické a materiálové vstupy a výstupy a tudíž i environmentální dopady. Následuje je stádium využívání produktu spotřebitelem. Vyrobený produkt je v tomto stádiu spotřebováván a využíván, plní svoji funkci, kvůli které byl vyroben. Do tohoto stádia jsou zahrnuty energetické a surovinové požadavky na provoz produktu, jeho opravy či uskladnění. d ČSN EN ISO 14043 Environmentální management - Posuzování životního cyklu - Interpretace životního cyklu. 2000. Již neplatná norma. e ČSN ISO/TR 14047: Environmentální management - Posuzování životního cyklu - Příklady aplikace ISO 14042. 2003 f ČSN ISO/TR 14049: Environmentální management - Posuzování životního cyklu - Příklady aplikace ISO/TR 14041 pro stanovení cíle a rozsahu inventarizační analýzy. 2000 g ČSN P ISO TS 14048: Environmentální management - Posuzování životního cyklu - Formát dokumentace údajů. 2002 Stránka 12

Když už spotřebitel produkt nepoužívá a nehodlá jej nadále vlastnit, nastává stádium odstranění. Součástí tohoto stádia jsou energetické a materiálové nároky na odstranění, opětovné užití, případně recyklaci. Ze stádia odstraňování produktů může být recyklací získáno zpět určité množství znovu využitelných materiálů, případně z nich může být získána i energie. Produkt v jednotlivých stádiích svého životního cyklu vstupuje do rozdílných interakcí s životním prostředím. Každé stádium tudíž představuje jinou potenciální environmentální zátěž. Jestliže je naším cílem porovnat a zhodnotit environmentální dopady produktů, je třeba dělat to s ohledem na všechna stádia jejich životních cyklů a nezaměřovat se pouze na některá z nich. Příkladem nevhodného posuzování environmentálních dopadů dvou produktů je hodnocení, zda jsou environmentálně šetrnější plastové nebo skleněné lahve na nápoje s ohledem na jejich odstraňování: Je environmentálně šetrnější skleněné lahve recyklovat nebo plastové lahve spalovat či využívat jako druhotnou surovinu? Takto položená otázka je zavádějící, neboť se zaměřuje pouze na jedno stádium životního cyklu lahví, potažmo nápojů, které jsou hlavním produktem, jenž si spotřebitel kupuje. Jestliže hodláme porovnat environmentální dopady dvou variant balení nápojů, je třeba přihlédnout rovněž k environmentálním dopadům souvisejících s jejich výrobou, distribucí či k dopadům spjatým s procesy nutnými pro jejich opětovné užití či recyklaci, jako je například vymývání či hygienizace. 2.4. Produktový systém Všechny procesy a operace podílející se na jednotlivých fázích životního cyklu produktu tvoří jeden celek nazývaný produktový systém (angl. product system). Opravdový život produktu začíná při získávání surovin nutných pro jeho výrobu, pokračuje při výrobě materiálů, dále se odvíjí při výrobě vlastního produktu, při jeho užívání spotřebitelem a končí při odstranění produktu. Produktový systém při zpracování studií LCA se sestává z procesů a toků. Procesy (angl. process) jsou jednotlivé operace přeměňující vstupy na výstupy. Toky (angl. flow) jsou spojnice procesů, kdy jeden tok je výstupem z procesu předcházejícího a zároveň je vstupem do procesu následného. 2.5. Materiálové a energetické toky Každý proces musí být popsán jednak vstupy a výstupy, ale také pozicí vzhledem k ostatním procesům. Propojení jednotlivých procesů a tím i určení jejich vzájemné pozice je realizováno materiálovými a energetickými toky. Každý jeden tok je zároveň výstupem z předchozího a vstupem do následného procesu. Při modelování produktového systému je důležité dodržovat návaznost procesů. Jestliže z jednoho procesu vystupuje materiálový výstup, musí ten samý tok na vstupu do dalšího procesu být vyjádřen ve stejných jednotkách a musí mít stejnou velikost. Typickou jednotkou materiálových toků je hmotnost vyjádřená Stránka 13

v kilogramech. Jinou jednotkou může být objem, plocha, počet kusů nebo čas. U energetických toků se obvykle jedná o MJ nebo kwh. Do procesů rovněž mohou vstupovat vedlejší neboli pomocné toky (angl. ancillary flow). Pomocnými toky na vstupu bývají obvykle energie či materiály jako jsou například chladící vody, katalyzátory, detergenty, maziva, rozpouštědla. Nesmíme ovšem zapomínat i na vedlejší toky na výstupu z procesů. Zde se obvykle jedná o odpadní materiály, odpadní vodu, odpadní teplo, nepovedené výrobky, emise látek do prostředí a podobně. 2.6. Procesy Každé z jednotlivých stádií životního cyklu produktu je tvořeno z různého počtu procesů. Proces je základní stavební kámen modelu produktového systému. Jedná se o operaci měnící materiálové a energetické vstupy na výstupy. Složitější procesy se skládají z vnitřních podprocesů. Například proces čištění odpadních vod se sestává z podprocesů separace pevných částic, z podprocesu biologické aktivace a z procesu separace kalu. Proces, který již není v modelu produktového systému dále dělen na podprocesy, se nazývá jednotkový proces (angl. unit process). Vztahy mezi procesem a jeho okolím musí být jednoznačně definovány vhodnou jednotkou závislou na charakteru toku vstupujícího a vystupujícího z procesu. Obecnější podobu jednotkového procesu jako součásti produktového systému znázorňuje následující obrázek. Obrázek 1 Příklady vedlejších toků jednotkového procesu Stránka 14

S vědomím, že každý proces může zahrnovat pomocné toky jak na vstupu, tak i na výstupu, lze modelovat celý produktový systém produktu zahrnující procesy získávání surovin a výroby materiálů, procesy vlastní výroby produktu, procesy užívání produktu i procesy jeho odstraňování. Při modelování produktového systému používáme obvykle základní rovinu schématu zahrnující procesy bezprostředně se podílející na životním cyklu produktu a eventuelně další roviny schématu zahrnující procesy související s vedlejšími toky. Každý z procesů znázorněných na obrázku obdélníkem představuje v hlavním produktovém systému operaci podílející se na toku materiálů či energie procházejících produktovým systémem. Většina z těchto jednotlivých procesů obsahuje další pomocné toky materiálů či energií a mají své vlastní vstupy a výstupy. Obrázek 2 Základní rovina produktového systému plastového výrobku Hranice systému Jiným typem další roviny produktového systému jsou podprocesy (angl. subprocess), jež často nebývají ve složitých schématech uvedeny, jsou ale přítomny jaksi na pozadí nadřazených procesů. 2.7. Elementární toky Do každého produktového systému vstupují ze životního prostředí materiálové a energetické toky. Vstupy ze životního prostředí jsou obvykle suroviny, jako je ropa, rudy a energie, například ve formě slunečního záření. Produktový systém obvykle vytváří určité toky zaústěné do životního prostředí. Jedná se především o emise odpadních látek do vzduchu, vody a půdy. Vstupy a výstupy představující interakci mezi okolím a produktovým systémem označujeme jako elementární toky (angl. elementary flow). Každý elementární tok překračuje hranice produktového systému a zajišťuje tak výměnu energie či hmoty s okolním prostředím. Elementární toky bývají někdy označovány jako terminální toky a označují s písmenem T. 2.8. Fáze metody LCA LCA je analytická metoda hodnocení možných environmentálních dopadů spjatých s životním cyklem určitého výrobku, služby, technologie, obecně produktu. LCA bere do úvahy, že dopad produktu není Stránka 15

vázaný jen na určité látky či na určité regiony. Environmentální dopady jsou zde hodnoceny ve vztahu k definovaným problémům životního prostředí zvaných kategorie dopadu. Studie LCA se sestává ze čtyř základních fází: definice cílů a rozsahu, inventarizace, hodnocení dopadů a interpretace. Vzájemný vztah těchto fází je znázorněn na následujícím obrázku (Obrázek 3). Obousměrné šipky mají znázornit iterační podstatu přístupu sestavování LCA. Pojmem iterační chceme zdůraznit, že poznatky z jedné fáze mohou ovlivnit východiska fáze předcházející, kterou je třeba následně přehodnotit a pokračovat opět k fázi následující. V případě použití dostupné výpočetní techniky, není provedení těchto iterací obtížné. Obrázek 3 Schéma fází LCA 2.9. Definice cílů a rozsahu studie LCA První fází sestavování studie LCA je tak zvaná definice cílů a rozsahu (angl. goal and scope definition). Jedná se o jednoznačné určení parametrů studie důležitých pro její interpretaci a praktické použití. Tato fáze zpracování studie LCA se nezabývá ani sběrem dat ani jejich interpretací. Jedná se o soubor procedurálních kroků umožňujících zasadit studii do konkrétního kontextu platnosti a popsat co bude třeba učinit pro její zdárné vypracování. Cíl studie musí jednoznačně stanovit zamýšlené použití, důvody provádění studie a zamýšleného příjemce a uživatele výsledků studie. Definice rozsahu se skládá ze dvou okruhů specifikací, ze specifikace technických parametrů a ze specifikace procedurálních kroků souvisejících s vypracováváním studie. Technická Stránka 16

specifikace rozsahu studie se skládá z určení funkce, funkční jednotky a referenčního toku, dále z určení hranic systému, postupů alokace a volby charakterizačního modelu. Do procedurální specifikace rozsahu studie patří určení postupů pro zajištění kvality prováděné studie, jako je například popis zvolených metodických postupů, popis způsobů kritického zhodnocení, určení zdrojů použitých dat a podobně. 2.10. Definice cílů V definici cílů je třeba jednoznačně popsat co je předmětem studie, jaký bude její obsah, význam, komu je studie určena a za jakých podmínek budou její závěry platné. Zmíněné body totiž ovlivňují, jakým způsobem bude studie zpracována. Jinak se studie LCA provádí pro interní použití v rámci jednoho podniku, jinak když je určena nejširšímu publiku. Zveřejnění interní studie LCA veřejnosti může vést k jejímu nesprávnému pochopení. V definici cílů je tedy třeba jasně odpovědět na následující tři otázky a předejít tak nesprávné interpretaci. 2.10.1 Co a proč je předmětem studie LCA? Nejprve je nutné jasně specifikovat co je předmětem posuzování studie LCA. Jakým výrobkem, produktem či službou se studie zabývá? Který produkt porovnává s kterým jiným produktem? Zároveň je důležité popsat vlastnosti daného produktu a účel, k jakému slouží. Z této informace bude v pozdější definici rozsahu studie vyplývat určení funkce výrobku. Uveďme si příklady, co může být předmětem studie LCA: a) Porovnání environmentálních dopadů 100 W žárovky ve srovnání v 20 W zářivkou pro účely osvětlení v dětském pokoji; b) sestavení ekovektoru určitého výrobku; c) určení, ve kterém procesu či skupině procesů životního cyklu produktu dochází k největším environmentálním škodám; d) určení, který environmentální problém je ve vztahu k produktu nejzávažnější a který má smysl přednostně řešit; e) zhodnocení, zda finanční prostředky vložené do inovace přinesou podstatné zlepšení v environmentálních dopadech produktu. 2.10.2 Komu je studie určena? Každá studie má svého hlavního příjemce, který má na výstupech studie zájem. S ohledem na příjemce je třeba postupovat při zpracovávání studie a to zejména při jejím závěrečném zveřejnění. Klíčovou úvahou je, zda výsledky LCA budou využity interně, pro aplikaci uvnitř určité firmy, ke zlepšení environmentálního Stránka 17

chování systému, nebo externě, například pro ovlivnění strategie státní správy. Různí příjemci či zadavatelé studií LCA mohou klást jiný důraz na jednotlivé její aspekty. Proto vede uvedení příjemce v definici cílů k vyšší transparentnosti provádění studie a k lepšímu porozumění jejímu kontextu platnosti. Jinak mohou studii používat návrháři nového typu výrobku, jinak může být studie LCA použita pro udělení environmentální deklarace o výrobku EPD, jiné požadavky mohou mít zadavatelé porovnávající environmentální dopady dvou konkurenčních výrobků pro informování zákazníků. Vedle výslovného uvedení, kdo bude přímým uživatelem studie, je vhodné uvést, kdo další by mohl studii použít (nevládní neziskové organizace, státní správa, média, výzkum a podobně) a za jakým účelem. 2.10.3 Kde bude studie použita a k čemu? Důležitým prvkem stanovení cílů studie LCA je rozhodnutí, zda bude studie sloužit k porovnávání environmentálních dopadů dvou produktů, či zda bude sloužit ke zmapování produktového systému jednoho produktu a hledání možností jeho inovace. Každá komparativní studie, tedy studie posuzující dva srovnatelné produkty, klade zvýšené nároky na transparentnost studie a na její kvalitu. To platí dvojnásob v případě porovnávání výrobků konkurenčních výrobců. V takových případech je vždy nutné co nejzřetelněji specifikovat za jakých podmínek bylo porovnávání životních cyklů prováděno a kdy jsou výsledky posuzování platné. Z tohoto důvodu musí být v cílech studie uvedeno, jaké a jak detailní informace budou potřebné ke zpracování studie. Zadání cílů studie musí obsahovat zamýšlené využití zjištěných závěrů, musí zde být uvedeno, k jakému účelu bude studie sloužit a jaká rozhodnutí budou založena na jejích výsledcích. Kromě hlavních cílů poskytne studie LCA i řadu informací užitečných pro další subjekty nebo pro jiné cíle environmentálního či ekonomického managementu podniků či dalších zainteresovaných stran. Jestliže jsou tyto cíle od začátku plánovány, je vhodné je v této fázi jasně specifikovat. Vyplynou z nich požadavky na podrobnost a rozsah samotné studie. Jedná se obvykle o následující možné cíle: popis stádií životního cyklu a určení procesů, kde lze vykázat úspory či snížit množství emisí; určení environmentálních (ekonomických) dopadů na konkrétní subjekt; vytvoření informačních podkladů pro přehledné posuzování systému z hlediska jeho surovinové či energetické náročnosti a zátěže životního prostředí; podpora vývoje technologií a postupů či designu nových environmentálně šetrnějších produktů. Stránka 18

2.11. Definice rozsahu technická specifikace Aby bylo rozhodování na základě studií LCA korektní, je třeba vědět, za jakých okolností jsou výstupy ze studií platné. Každá studie LCA má svůj rozsah platnosti daný nejen jejím geografickým, časovým či environmentálním záběrem, ale i okolnostmi za kterých byla zpracována a předpoklady, které byly pro její vypracování přijaty. K jasnému vymezení platnosti studie slouží fáze definice rozsahu a to jednak z pohledu technického vymezení, a dále z pohledu procedurálního. Určením technického rozsahu se míní především definování funkce, funkční jednotky a referenčního toku, dále určení hranic systému, postupů alokace a ze zvolení charakterizačních modelů, pomocí kterých budou vyjadřovány dopady na životní prostředí. Rozsah studie je třeba definovat dostatečně podrobně, aby šířka i hloubka studie byly v souladu se zaměřením na stanovené cíle. 2.11.1 Funkce produktu Součástí technické specifikace studie LCA, respektive posuzovaného produktu, musí být jasné vymezení k čemu a za jakých okolností produkt slouží. Každý produkt má spotřebiteli zajistit určitou funkci, službu. Nejprve je proto nutné identifikovat která funkce je pro studii LCA klíčová a na základě které budeme environmentální aspekty produktu hodnotit. Důležité je jasně určit, jaký produkt posuzujeme a jakou funkci ve sféře spotřeby či užití splňuje. Nelze totiž porovnávat environmentální dopady produktů plnících jiné uživatelské funkce. O co se zde jedná? Jestliže je naším cílem posuzovat environmentální dopady papírových ručníků ve srovnání s teplovzdušným vysoušečem rukou, můžeme to provést pouze v případě, že očekávaná funkce produktu je pouze usušit ruce. Jestliže spotřebitel vyžaduje i mechanický kontakt pro odstranění například suchých částí kůže (například v nemocnicích), může upřednostnit papírové ručníky před vysoušečem. V takovém případě oba posuzované produktové systémy neplní stejné funkce (papírový ručník suší a mechanicky odírá nežádoucí částečky kůže; teplovzdušný vysoušeč pouze suší), a tudíž není možné provádět posuzování životního cyklu zmíněných dvou produktů. Kdybychom ovšem chtěli použít papírové ručníky nebo teplovzdušný vysoušeč například ve škole nebo v úřadu, mohou být požadované funkce obou produktů shodné, a tudíž je možné porovnat jejich environmentální dopady studií LCA. U každého posuzovaného produktu musíme znát jeho funkci ve sféře spotřeby či užití. Produkty mohou současně plnit i více funkcí. Pak je třeba zvolit tu funkci, jež je pro náš systém relevantní. Uveďme si jako příklad často kladenou otázku, je environmentálně šetrnější používat plastové nebo skleněné obaly na nápoje?. Důležité je uvědomit si, že dvě posuzované varianty, či dva výrobky mohou (ale nemusí) mít stejné funkce ve sféře spotřeby či užití. Jestliže například od obalu na nápoje očekáváme, že bude lehký a že Stránka 19

nám umožní vzít si nápoj na pěší výlet, budeme od obalu očekávat jinou funkci (jiné vlastnosti) než od tradiční skleněné lahve na pivo, které si hodláme vypít na zahradě u domu. Výrobek může být pro spotřebitele i jistým symbolem (skleněná lahev na pivo, typická lahev na limonádu), má funkci komunikace se zákazníkem. V případě, kdy neposkytují obaly na nápoje stejné funkce ve sféře spotřeby či užití, není možné provést korektní porovnání environmentálních dopadů obou produktů. Jednoduše řečeno, nesmíme porovnávat hrušky s jablky. Je-li ovšem cílem dopravovat nápoj do restaurací, kde bude za stejných podmínek konzumován, může být porovnání plastové a skleněné lahve pomocí LCA dobře provedeno a může poskytnout relevantní informace. Studie LCA může být prováděna pro konkrétní výrobky (například životní cyklus barvy Primalex), nebo může být LCA provedena na konečnou potřebu, službu, jíž od produktů očekáváme (například překrytí určité plochy zdi nebo vysušení rukou). Z výše uvedeného vyplývá, že identifikace funkce produktu je pro studii LCA klíčovým momentem. 2.11.2 Funkční jednotka a referenční tok Jestliže jsme si pro účely posouzení životních cyklů dvou různých produktů zvolili konkrétní funkci, na jejímž základě budeme produkty porovnávat, je nutné vyjádřit si i velikost této funkce a množství produktu, které pro splnění zvolené velikosti funkce potřebujeme. Jednoznačné a měřitelné velikosti funkce sloužícímu pro účely LCA jako vztažná veličina říkáme funkční jednotka (angl. functional unit). Jinak řečeno, velikost funkce, které od posuzovaného produktu očekáváme, vyjadřujeme funkční jednotkou. Množství produktu, potřebnému k naplnění velikosti funkce definované funkční jednotkou (množství nápoje), říkáme referenční tok (angl. reference flow). Všimněme si, že funkční jednotka musí být pro oba posuzované systémy stejná, zatímco referenční toky produktu se pro obě posuzované varianty liší. Funkční jednotka kvantifikuje zvolenou funkci a poskytuje základ, ke kterému se vztahují vstupy a výstupy modelování produktového systému. Aby funkční jednotka splňovala svoji funkci, musí být měřitelná v konkrétních jednotkách, například v kilogramech, litrech, kusech/rok, m 2 a podobně. Referenční tok je množství výrobku, jež je nezbytné k naplnění funkce definované funkční jednotkou. Jestliže máme měřitelnou funkční jednotku, je měřitelný i referenční tok. Obvykle se jedná o kusy, kilogramy či litry daného produktu. Do každého produktového systému vstupuje určité množství hlavního, námi posuzovaného produktu, jenž je přímo zodpovědný za naplnění požadované funkce. S výrobou a používáním tohoto hlavního produktu jsou obvykle spojeny další pomocné vstupy a výstupy, které se na naplňování jeho funkce přímo nepodílí, ale jsou s jeho životním cyklem úzce svázány. Stránka 20

2.11.3 Hranice systému Každý produktový systém sestává z různého počtu procesů podílejících se na životním cyklu produktu. S posuzovaným produktem ovšem často souvisí i další procesy, které již nemusí být pro zpracování studie LCA podstatné. K oddělení podstatných a nepodstatných procesů životního cyklu produktu slouží hranice systému (angl. system boundary). Jelikož volba hranic systému významně ovlivňuje výstupy studie LCA, kromě toho také její náročnost a komplikovanost, je třeba hranice systému vždy dobře zvážit a jednoznačně definovat. Volba hranic systému se provádí s ohledem na studované procesy, studované environmentální dopady a zvolenou komplexnost studie. Nezahrnutí jakýchkoli stádií životního cyklu, procesů nebo dat musí být jasně logicky zdůvodněno a vysvětleno. Technickým rozsahem studie určeným hranicemi systému, míníme určení procesů, které budou součástí produktového systému. Aby bylo v inventarizační fázi zřejmé, co bude a co nebude předmětem inventarizace, je třeba definovat, která stádia životního cyklu budou předmětem analýzy, které procesy budou do studie zahrnuty a které nikoli. V ideálním případě by měla být uvažována všechna stádia a všechny procesy od získávání primárních surovin včetně potřebných materiálů, výroby produktu, jeho užívání a konečného odstranění. Hranice systému určují nejen, které procesy budou do produktového schématu zahrnuty, ale rovněž definují geografický a časový rozsah studie, čímž určují její rozsah platnosti. Definování geografického rozsahu (místní, regionální, státní, kontinentální či světový) či určení přesné lokalizace studie je důležité pro environmentální aspekty různých materiálových a energetických toků, neboť jejich dopady mohou být různé v různých geografických podmínkách. Vzhledem k rozdílným způsobům získávání elektrické energie v jednotlivých zemích je různý environmentální dopad výroby elektřiny a tudíž i procesů elektrickou energii spotřebovávajících. Dalším příkladem je rozdílný environmentální dopad acidifikujících emisí v oblastech vápencových a v oblastech žulových hornin. Zmíněné příklady faktorů ovlivňujících výstupy z LCA studie je třeba specifikovat právě hranicemi systému. Použitím nevhodných hranic systému nebo přehlédnutím významných faktorů, jako je například místo a způsob výroby elektrické energie, můžeme získat falešné výsledky. Časový rozsah studie je třeba jednoznačně zvolit a vztáhnout ke zvolené charakteristice produktového systému jako je například životnost výrobku, časový horizont procesů či doba trvání environmentálních dopadů. Nevhodná volba časového rozsahu vede rovněž k nesprávným výsledkům. 2.11.4 Volba kategorií dopadu Environmentálními dopady rozumíme ve studiích LCA nežádoucí účinky lidské činnosti na kvalitu životního prostředí, zdraví člověka a na množství zásob abiotických či biotických surovin. Metodika LCA nevyčísluje reálné environmentální dopady, ale potenciální dopady na konkrétní problémy životního prostředí nazvané Stránka 21

kategorie dopadu (angl. impact category). Kauzální závislost od příčiny (emise do prostředí) až k finálním účinkům (pokles biodiverzity, tání ledovců, poklesu výnosů apod.) jednotlivých kategorií dopadu je někdy obtížně vystopovatelná a vyčíslitelná. Jedna příčina může mít několik rozdílných následků, jež často následují jeden za druhým. Hovoříme zde o dopadovém řetězci a o konkrétních environmentálních mechanismech kategorií dopadu vyčíslených pomocí tak zvaných charakterizačních modelů. Ve fázi definice rozsahu studie LCA je třeba popsat, které kategorie dopadu budou použity, a které jejich environmentální mechanismy budou sloužit jako podklad pro hodnocení dopadů. Je třeba jasně uvést, které kategorie dopadu jsou pro studii relevantní a za jakých podmínek. Ačkoli je vhodné zapojovat všechny kategorie dopadu zvolené metodiky hodnocení dopadů, může být v opodstatněných případech rozhodnuto o vyloučení některé kategorie dopadu. 2.11.5 Alokační pravidla Součástí definice rozsahu studie je popis použitých metod alokace. Alokace je postup rozdělení environmentálních dopadů jednoho procesu mezi dva a více produktů z tohoto procesu vystupující. Alokace odpovídá například na otázku, jakým způsobem přiřadíme emise SO 2 uvolněné z elektrárny produkující současně elektřinu a teplou vodu mezi tyto dva získané produkty. Alokace rovněž řeší otázky spjaté s recyklací materiálů produktového systému. V rámci jedné studie se může vyskytnout alokace v různých místech produktového systému a může být prováděna podle různých alokačních pravidel. Jelikož alokace zanáší do studie LCA prvek nejistoty, je třeba zvolené metody pro každý případ odůvodnit. Nejčastěji zvoleným alokačním pravidlem je rozdělení na základě hmotnosti, počtu kusů či finanční hodnoty produktů. Podrobně se budeme alokaci věnovat v následující kapitole. 2.11.6 Definice rozsahu - procedurální požadavky V předchozích odstavcích jsme si specifikovali nutná technická upřesnění studie LCA. Dále je třeba specifikovat i její procedurální kontext, způsob jakým bude vypracována, kdo se na jejím zpracování bude podílet a jak. Rovněž je důležité specifikovat, jakým způsobem budou potřebná data získána a jak bude testována jejich spolehlivost; jak bude studie LCA publikována; jak bude konzultována; jak bude oponována. Důležitá může být otázka, jak se bude postupovat v případě neshody zpracovatelů studie LCA s oponentem či jinými zájmovými skupinami, kteří mohou vyjádřit nesouhlas se smysluplností dat či použitelností zvolených modelů. Včasné definování postupu v případě takové situace může předejít komplikacím při zpracování a publikování studie. Zajištění kvality procesu vypracování studie LCA je velice důležitým prvkem celé studie a je její nedílnou součástí. Kvalita dat v LCA je definována stupněm věrohodnosti jednotlivých vstupů a výstupů a studie LCA Stránka 22

jako celku. Ve stanovení cílů a rozsahu studie je třeba jasně stanovit i požadavky na kvalitu použitých dat, jak budou data kontrolována a hodnocena. Všechny procedurální požadavky jsou podrobně vyjmenovány v normách ČSN EN ISO 14040 a ČSN EN ISO 14044. Jedná se především o specifikaci požadavků na potřebná data, specifikaci podmínek platnosti studie a její omezení platnosti, o uvedení jakým způsobem bude prováděno kritické přezkoumání studie a jakým způsobem bude studie publikována. 2.12. Inventarizace životního cyklu Fáze LCA nazvaná inventarizace LCI (angl. inventory) slouží k vyčíslení množství elementárních toků uvolněných během životního cyklu produktů do životního prostředí. Úkolem inventarizace je shromáždit environmentálně významné informace o zúčastněných procesech zařazených do produktového systému. Inventarizace nejprve sbírá data o jednotkových procesech, následně provádí inventarizaci vstupů a výstupů celého systému a jeho okolí. Cílem je identifikace a vyčíslení všech elementárních toků souvisejících s produktovým systémem. Inventarizační analýza je podstatou technického provádění LCA studií. Jedná se o nezbytnou součást studie, náročnou na dostupnost dat, praktickou zkušenost s modelováním produktových systémů a v případě použití databázových nástrojů na jejich bezvadné zvládnutí a pochopení jejich funkcí. V inventarizaci je nejvíce patrný princip modelování od kolébky do hrobu (angl. cradle-to-grave). Princip, kdy jsou do životního cyklu výrobku zahrnuty procesy podílející se jak na získávání a výrobě potřebných surovin a materiálů, tak i na výrobě, používání a odstraňování vlastních produktů na které je studie LCA prováděna. Poněkud zúženým rozsahem, avšak v průmyslové praxi často používaným, je přístup nikoli od kolébky do hrobu, ale od kolébky k bráně (angl. cradle-to-gate), spočívající v kalkulaci životního cyklu produktu od získávání surovin, ovšem končícího opuštěním výroby, tudíž stádium užívání produktu a jeho odstraňování není uvažováno. Výsledky inventarizace by měly být prezentovány přehlednou formou, kolik a jakých látek z okolního prostředí do systému vstupuje a kolik vystupuje. Tyto podklady slouží následnému hodnocení dopadů životního cyklu. Inventarizace životního cyklu se skládá z následujících kroků: sestavení vývojového diagramu produktového systému, sběru dat a výpočtu ekovektoru produktu. 2.12.1 Sestavení schématu produktového systému Prvním krokem inventarizace životního cyklu je modelování produktového systému. Na základě znalosti životního cyklu posuzovaného produktu a na základě dříve určených hranic systému se nejprve identifikují všechny zúčastněné procesy a jejich vstupy a výstupy. Pospojováním procesů pomocí odpovídajících energetických a materiálových toků do funkčního celku získáme schéma produktového systému. Stránka 23

Modelování se obvykle provádí pomocí specializovaných software nástrojů. V namodelovaném produktovém systému nemusí být od začátku uvedena všechna data o vstupech a výstupech jednotlivých procesů. Nejprve je vhodné získat ucelenou představu o produktovém systému, o návaznostech jednotlivých procesů a či skupin procesů. Doplnění konkrétních hodnot vstupů a výstupů do jednotlivých procesů lze do modelu produktového systému postupně doplňovat tak, jak budou hodnoty získávány z praxe sběrem dat. Sestavení produktového schématu v rámci hranic systému určených v definici cílů a rozsahu může být v některých produktových systémech jednoduché a jindy složitější. Schéma produktového systému sestává z jednotlivých procesů pospojovaných materiálovými a energetickými toky. V produktovém systému se obvykle znázorňují pouze ty toky, jež představují interakce mezi jednotlivými procesy. Elementární toky nebývají v diagramu znázorňovány, jsou ovšem přítomny v popisech jednotlivých procesů a podílejí se na výpočtu ekovektoru produktu. Některé produktové systémy mohou být poměrně jednoduché, kdy hlavní tok produktu je ústředním tokem schématu spojujícím následné procesy. Produktový systém se stává složitějším v situaci, kdy do jednotlivých procesů vstupuje více dalších produktových toků (již vyrobených produktů) či v situaci, kdy s procesy podílejícími se na hlavním produktovém toku souvisí další operace a jiné procesy. Souvisejícími operacemi mohou být například další provozní procesy, jako je vytápění budov či fixní provozní produkce odpadů celou organizací či podnikem, v rámci které je daný proces provozován. Produktové schéma se pak začíná stromovitě rozrůstat. Složitost produktového systému narůstá s existencí uzavřených smyček produktových toků, tedy s uzavřenou interní recyklací materiálů. Jedná se o situaci, kdy je odpadní materiál z procesu vracen zpět jako vstup do téhož procesu. Recyklace materiálů i opětovné užití produktů se znázorňuje právě uzavřenými smyčkami. Jestliže jsme sestavili diagram produktového systému, získali jsme představu o tom, které procesy se na něm podílejí. Stává se ovšem, že během následujících prací na sestavování studie LCA zjistíme, že je nutné do produktového systému zahrnout i další procesy, že naše původní představa o složitosti produktového systému nebyla úplná. Složitost schématu produktového systému pak narůstá. S touto možností je vhodné dopředu počítat. Kromě bližšího poznání produktového systému vede k potřebě zapojit či vyloučit dalších procesy i úprava rozsahu hranic systému. Abychom mohli procesy funkčním způsobem zapojit do produktového systému, musíme o každém z nich mít dostatek informací. Potřebujeme zjistit, jaké materiálové a energetické toky do procesu vstupují a které vystupují a jak jsou jednotlivé toky veliké. Zjištění těchto informací se obvykle provádí konzultacemi s provozovateli jednotlivých zařízení, případně z dostupných databází. Obecně hovoříme o sběru dat. Stránka 24