Региональность улучшает баланс выбросов углекислого газа

Какое влияние оказывает региональное производство на углеродный след деревянных изделий? Проект «CarboRegio» на примере различных деревянных изделий анализирует, насколько можно сократить выбросы парниковых газов за счет сокращения транспортных расстояний.

Одним из преимуществ, которое обычно ассоциируется с региональностью, является сокращение транспортных расстояний, что приводит к снижению транспортных выбросов и, таким образом, вносит положительный вклад в защиту климата. Это часто приводится в качестве аргумента в пользу региональных продуктов. Вероятно, короткие транспортные пути являются даже самым часто упоминаемым экологическим преимуществом. Однако редко указывается масштаб этих сокращений выбросов.

Исследованные продукты

Были проанализированы региональное деревянное строительство, а также продукты из дерева в сфере энергетики, строительства и внутренней отделки/мебели. Отбор производился по двум критериям: во-первых, это должны были быть существующие региональные цепочки в исследуемом районе Альгой. Во-вторых, решающим фактором при отборе была доступность данных или возможности собственного сбора данных. Были выбраны следующие продукты:

• Лесная щепа из ели для производства тепла,
• плиты из прочного дерева: трехслойные плиты с вертикально стоящими досками из ели в качестве среднего слоя для несущих и ненесущих элементов стен и потолков
• Черновой каркас односемейного дома с гаражом из плит из массивной дрвесины
• Остекленные деревянные оконные рамы из ламинированных брусьев ели
• пропитанный обеденный стол из массива дуба

Для каждого продукта с помощью метода экологического баланса был составлен баланс выбросов CO², при этом были сравнены региональный и нерегиональный варианты. Они различаются только расстоянием транспортировки, другие параметры не изменялись. Это означает, что для обоих вариантов были приняты одинаковые условия производства.

Рис. 1: Региональные процессы производства и поставки улучшают баланс выбросов CO² в зависимости от этапов производства. Фото: Stefan Friedrich (AELF Krumbach-Mindelheim)

Метод экологического баланса и определение границ системы

Экологический баланс — это метод анализа потенциального воздействия продукта на окружающую среду. В принципе, при составлении экологического баланса следует учитывать весь жизненный цикл продукта, т. е. «от колыбели до могилы» (англ. «cradle to grave»). Это включает в себя процессы добычи сырья, производства, использования, а также повторного использования или утилизации. Чтобы определить потенциальное воздействие продукта на окружающую среду, идентифицируются, количественно оцениваются и анализируются все соответствующие входные и выходные потоки. Входными ресурсами системы являются сырье, материалы и энергия. Выходные потоки из системы — это побочные продукты, отходы, а также различные выбросы в воздух, воду и почву.

Для определения влияния региональной специфики для всех продуктов был рассмотрен жизненный цикл до момента поступления к конечному потребителю («от колыбели до потребителя», см. рисунок 2), т. е. добыча сырья, производство, а также все виды транспортировки до конечного потребителя. Для остальных фаз жизненного цикла нет разницы между региональными и нерегиональными вариантами деревянных изделий, поэтому они не были включены в расчет.

Рис. 2: Представление системы продуктов с различными фазами жизненного цикла – в данном случае для односемейного дома – а также входами и выходами.

Использованные данные

Рис. 3: Суммарное расстояние всех транспортных процессов цепочки поставок для региональных и нерегиональных вариантов исследуемых деревянных изделий. Для односемейного дома учитываются только перевозки в предшествующих звеньях цепочки поставок деревянных строительных изделий. Значения расстояний, например, для обеденного стола, получаются следующим образом: расстояние круглого леса + расстояние пиломатериалов + расстояние обеденного стола.

Основой для расчетов послужили данные регионального предприятия (для плит из массива дерева и односемейного дома), литературные источники (для древесной щепы, обеденного стола и оконных рам (Dressler et al., 2016, Castillo et al., 2021, Krebs et al., 2021), а также базы данных Ecoinvent (LfStat, 2022). Кроме того, различные эксперты из отрасли поделились важным опытом и оценками.

Расстояния транспортировки региональных вариантов основаны на существующих примерах идеальных цепочек поставок. Для альтернативных вариантов с помощью опросов экспертов были определены средние нерегиональные расстояния транспортировки для отрасли. Они подвержены неопределенности, поскольку основаны на субъективных оценках. Репрезентативные расстояния для отдельных процессов транспортировки и продуктов в принципе трудно определить. На рисунке 3 показана разница в расстояниях транспортировки между региональными и нерегиональными вариантами.

Доли различных фаз жизненного цикла

Рис. 4: Процентные доли различных фаз жизненного цикла в потенциале глобального потепления региональных и нерегиональных вариантов исследованных деревянных продуктов.

На рисунке 4 показаны доли рассматриваемых фаз жизненного цикла (добыча сырой древесины, производство деревянных изделий, транспортировка) в потенциале глобального потепления (англ. Global Warming Potential, сокращенно GWP, выражается в кг CO²-эквивалентах) исследованных деревянных изделий. В случае односемейного дома дополнительно отдельно показана доля поставок недревесных строительных материалов (бетон, сталь и т. д.).

В целом влияние транспортировки на общий баланс зависит от сложности продукта: чем больше производственных этапов и материалов необходимо для изготовления, тем выше, как правило, общие затраты и тем ниже доля транспортировки. Это становится очевидным при сравнении таких продуктов, как древесная щепа и обеденный стол (несколько этапов производства, мало других материалов, кроме древесины) с деревянными оконными рамами и односемейным домом (много этапов производства, много других материалов, кроме древесины). Следует учитывать, что здесь рассматривался односемейный дом без подвала, который вызвал бы значительные дополнительные выбросы парниковых газов, так что доля транспортировки в случае односемейного дома с подвалом была бы еще меньше. Так, в случае деревянных окон доля транспортировки была бы еще меньше, если бы учитывались не только рамы, но и стекла, которые являются источником высоких выбросов. В случае плит из прочного дерева доля транспорта в выбросах парниковых газов остается высокой, несмотря на большое количество этапов производства. Это объясняется тем, что выбросы при производстве относительно низкие, поскольку рассматриваемое предприятие имеет высокую эффективность использования материалов и энергии и использует собственно произведенную солнечную энергию.

Факторы, влияющие на баланс транспорта

Помимо сложности продукта, существуют и другие факторы, которые прямо или косвенно влияют на процентную долю транспортировки в углеродном балансе, например, тип производства электроэнергии или вид транспорта.

Как упоминалось выше, в данном случае электроэнергия, необходимая для производства плит из твердой древесины, производится самим производителем с помощью солнечных батарей. При использовании электроэнергии из сети выбросы парниковых газов на этапе производства значительно увеличились бы, и, следовательно, доля транспортировки в потенциале парникового эффекта уменьшилась бы. Еще одним примером является транспортировка обеденного стола конечному потребителю, которая была смоделирована как доставка небольшим грузовиком с определенной степенью загрузки. При использовании частного автомобиля для доставки одного обеденного стола выбросы парниковых газов на этапе транспортировки были бы выше, а значит, и доля транспортировки в потенциале парникового эффекта. Примеры показывают, что доля транспортировки может варьироваться в зависимости от исходных данных. Поэтому на основе рассчитанных здесь результатов нельзя сделать общие выводы о влиянии транспортировки на углеродный след деревянных изделий.

Сокращение выбросов CO² в расчете на отдельный продукт

Рис. 5: Процентное сокращение выбросов парниковых газов региональных вариантов по сравнению с нерегиональными вариантами.

На рисунке 5 показано процентное сокращение выбросов парниковых газов за счет региональности (в виде более коротких транспортных путей) для различных деревянных изделий. Неудивительно, что все региональные варианты приводят к значительному сокращению выбросов парниковых газов по сравнению с нерегиональными вариантами.

Чем выше доля транспортировки в углеродном балансе продукта, тем больше сокращение выбросов CO2 за счет регионального производства и сбыта. Поэтому потенциал экономии в процентах по отношению к результату («от колыбели до потребителя») для обеденного стола из массива дерева, для плит из прочного дерева, а также для лесных щеп выше, чем для деревянных оконных рам и для односемейного дома.

Значение этапов производства и поставки

В целом результаты показывают, что производство и поставка сырой древесины имеют наибольшую долю в выбросах парниковых газов, а транспортировка занимает только второе или даже третье место (рисунок 4). Таким образом, можно сделать вывод, что для улучшения углеродного баланса, помимо транспортировки, необходимо оптимизировать производственные линии с учетом экологических критериев, что касается использования возобновляемых сырьевых материалов и возобновляемых источников энергии, а также повышения энерго- и материалоэффективности. Это позволит сократить затраты на этапе производства, увеличить долю транспортировки в потенциале парникового эффекта и, таким образом, повысить процент потенциальной экономии CO2 за счет региональности.

Рис. 6: Наибольший вклад в парниковый потенциал деревянных изделий вносят этапы производства и заготовки сырой древесины, в то время как транспортные расходы занимают лишь третье место. Фото: Robert Pehlke

Резюме и выводы

Все региональные варианты исследованных деревянных изделий приводят к значительному сокращению выбросов парниковых газов по сравнению с нерегиональными вариантами.

Чем сложнее производство продукта и чем больше этапов производства и материалов требуется, тем меньше, как правило, доля транспортировки в углеродном балансе. Однако помимо сложности продукта существуют и другие факторы, которые прямо или косвенно влияют на процентную долю транспортировки в углеродном балансе (например, вид производства электроэнергии или вид транспорта).

Наибольший вклад в парниковый потенциал деревянных продуктов вносят этапы производства и заготовки сырой древесины, в то время как транспортные расходы занимают в основном третье место. Поэтому, помимо регионального снабжения и сбыта, необходимо сосредоточить внимание на оптимизации производственных линий с учетом экологических критериев, чтобы улучшить углеродный баланс продуктов.

Для оценки абсолютного потенциала сокращения выбросов CO² на региональном уровне необходимо учитывать объемы реализации. С этой точки зрения, из исследованных здесь деревянных продуктов следует в первую очередь поощрять региональное производство и сбыт в Альгой, особенно в отношении строительных элементов из массива дерева и жилых домов, с целью сокращения выбросов парниковых газов в максимально возможной степени.

Оригинальная статья:

Бранд, К.; Брикл, М.; Шульц, К. (2025): Региональность улучшает баланс углекислого газа. LWF aktuell 152, стр. 18–20.Онлайн-версия

25 июля 2025 г.