DE MILIEU-EFFECTEN VAN VERLICHTINGSSYSTEMEN IN KANTOREN. M.C.C. Lafleur C.H.M. Wentink

ECN-C--00-104

December 2000

DE MILIEU-EFFECTEN VAN VERLICHTINGSSYSTEMEN IN KANTOREN

M.C.C. Lafleur C.H.M. Wentink

Verantwoording Deze rapportage is door ECN Duurzame Energie in de Gebouwde Omgeving gemaakt in opdracht van de Milieudienst Amsterdam. Het onderzoek heeft gelopen van februari tot en met september 2000 en is uitgevoerd onder nummer 7.4905. Naast deze rapportage is er een handreiking voor gebouwbeheerders geschreven met het ECN rapportnummer ECN-C--00-102.

2

ECN-C--00-104

INHOUD SAMENVATTING

5

1.

INLEIDING

7

2. 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5

VERLICHTINGSSYSTEMEN IN KANTOORGEBOUWEN Lichtbronnen Armaturen Schakel- en besturingsmiddelen Aansluiting Daglichtsystemen

9 9 13 15 17 17

3. 3.1 3.2 3.3 3.4

MILIEU-ANALYSE Woningcorporatie Overheid Bankkantoor Politie

21 23 25 27 30

4. 4.1 4.2 4.3

AFDANKING VERLICHTINGSSYSTEMEN Ontstaan van afval Verwijdering van afval Verwerking van afval

33 33 34 34

5. 5.1 5.2

ONDERHOUD VAN VERLICHTINGSSYSTEMEN Beleid van beheerders Collectieve of individuele vervanging

36 36 36

6. 6.1 6.2

ENERGIE EN MILIEUBESPARENDE OPTIES Vervanging door groene stroom Optimalisatie elektriciteitsverbruik

38 38 39

7.

CONCLUSIES

43

BIJLAGE 1 DE LCA METHODIEK

44

BIJLAGE 2 GEHANTEERDE AFKORTINGEN VOOR LICHTBRONNEN

51

BIJLAGE 3 SUBSIDIEREGELINGEN

52

BIJLAGE 4 AFDANKSCHEMA'S VOOR VERSCHILLENDE LICHTBRONNEN, ARMATUREN, AANSLUITINGEN EN VOORSCHAKELAPPARATUUR

ECN-C--00-104

51

3

4

ECN-C--00-104

SAMENVATTING Verlichtingssystemen gebruiken ongeveer 7% van de energie in kantoren. Door vervanging van het verlichtingssysteem kan energie bespaard worden. Hierbij moet echter wel worden afgewogen of het gebruik van extra materiaal en ontstaan van afval vanuit milieuoogpunt tegen deze besparing opwegen. Om deze afweging te kunnen maken heeft de Milieudienst Amsterdam een onderzoek laten verrichten naar de milieueffecten van verlichtingssystemen in kantoren. Bij dit onderzoek stonden twee vragen centraal: 1. Wat zijn de milieueffecten van periodieke vervanging van lampen in organisaties met inachtneming van alle fasen van hun levensloop? 2. Wat zijn de milieueffecten van vervanging van verlichtingssystemen door energiezuinigere en duurzamere verlichtingssystemen in organisaties met inachtneming van alle fasen van hun levensloop? Deze twee vragen zijn beantwoord door het uitvoeren van een milieugerichte levenscyclusanalyse (LCA) van vier voorbeeldkantoren in Amsterdam. Naast de LCA is er ook een overzicht gemaakt van de markt van verlichtingssystemen en het beleid van beheerders en overheid op dit gebied. Het overzicht van de markt geeft een beschrijving van de lampen, armaturen en schakel- en besturingsmiddelen, waarbij het energiegebruik een belangrijk aandachtspunt is. In het overzicht van de markt is speciaal aandacht besteed aan daglichtsystemen omdat met deze systemen veel energie te besparen is. De LCA is zowel uitgevoerd voor de bestaande verlichtingssystemen in de voorbeeldkantoren als voor mogelijke milieugerichte verbeteringen hierin. Deze verbeteringen hebben betrekking op de inzet van groene stroom en energiebesparing. In verband met de eerste hoofdvraag is gekeken naar de milieueffecten van individuele of collectieve vervanging van lampen. Aan het uitvoeren van een LCA kleven vaak grote onzekerheden zowel door de inventarisatie van de gebruikte materialen als door methodische problemen. De resultaten van het hier uitgevoerde onderzoek zijn echter voldoende eenduidig, omdat alle voorbeeldkantoren een zelfde beeld laten zien. Dit blijkt ook uit een apart uitgevoerde berekening van het ontstane afval. Het energiegebruik tijdens de gebruiksfase van het verlichtingssysteem blijkt de grootste milieubelasting met zich mee te brengen. Hierdoor hebben vervangingen waarbij energie bespaard wordt vanuit milieuoogpunt vrijwel altijd de voorkeur. Om energie te besparen zijn vele systemen op de markt. De keuze voor een systeem hangt daarbij af van de specifieke situatie in een kantoor. Naast energiebesparing is ook groene stroom een milieubesparend alternatief. Door het individueel vervangen van lampen in een verlichtingssysteem kan het aantal te vervangen lampen tot 40% worden teruggebracht. De kosten voor individuele vervanging hoeven niet veel hoger te zijn dan collectieve vervanging.

ECN-C--00-104

5

6

ECN-C--00-104

1.

INLEIDING

Voor de milieudienst Amsterdam is een onderzoek gedaan naar de milieubelasting van verlichtingssystemen. Op basis hiervan zullen beheerders van kantoren worden geadviseerd over de keuze en het gebruik van verlichtingssystemen. Van dit onderzoek zijn twee rapportages verschenen. In dit rapport worden de doelstellingen van het onderzoek, de gekozen aanpak en de resultaten van het onderzoek beschreven. Voor de beheerders is een praktische handleiding geschreven die zij kunnen gebruiken als leidraad voor het vervangingsbeleid van verlichtingssysteem in hun eigen kantoor. Aanleiding Binnen de gemeente Amsterdam is de behoefte ontstaan meer kennis over de milieubelasting van verlichting en verlichtingssystemen over de gehele levensketen te verkrijgen. Deze kennis is noodzakelijk om binnen de gemeente tot milieuverantwoorde adviezen en keuzen te komen. In het milieuprogramma 1999 van de Centrale Stad is daarom een prioriteit opgenomen voor een onderzoek naar de milieueffecten van vervanging van verlichtingssystemen door energiezuinigere en duurzamere systemen in kantoorgebouwen. Daarom is een onderzoek geformuleerd dat antwoord moet geven op de volgende vragen: 1. Wat zijn de milieueffecten van periodieke vervanging van lampen in organisaties met inachtneming van alle fasen van hun levensloop? 2. Wat zijn de milieueffecten van vervanging van verlichtingssystemen door energiezuinigere en duurzamere verlichtingssystemen in organisaties met inachtneming van alle fasen van hun levensloop? Aanpak Om antwoord te geven op de twee onderzoeksvragen is een onderzoek opgezet waarbij de volgende fasen zijn onderscheiden: 1. inventarisatie van de markt 2. inventarisatie van het beleid 3. milieuanalyse verlichting en verlichtingssystemen Inventarisatie van de markt De inventarisatie van de markt heeft bestaan uit het maken van een goede afbakening en beschrijving van de te beschouwen componenten van het verlichtingssysteem. Voor de beschrijving is per component een indeling in hoofdgroepen gemaakt. Per hoofdgroep is gekeken naar het werkingsprincipe, materiaalgebruik, elektriciteitsverbruik, lichtopbrengst, kosten en levensduur. Daarbij is gebruik gemaakt van algemene literatuur en gegevens van leveranciers van verlichtingsystemen voor kantoorgebouwen. Een overzicht van de verschillende onderdelen van het verlichtingssysteem en de uitvoeringen hiervan is te vinden in hoofdstuk 2. Na de inventarisatie van de markt is onderzocht wat de te verwachten ontwikkelingen zijn voor de diverse hoofdgroepen die zijn onderscheiden en voor verlichtingssystemen voor kantoren in het algemeen. Belangrijk aandachtspunt hierbij zijn de daglichtsystemen. Dit is van belang omdat de verwachting is dat in kantoren, ook bestaande, steeds meer gebruik wordt gemaakt van systemen waarbij daglicht zo ver mogelijk de ruimte in wordt gebracht. Inventarisatie van het beleid Het tweede deel van het onderzoek bestond uit een inventarisatie van het gevoerde beleid ten aanzien van verlichtingsystemen in kantoren en de vervanging ervan. Het beleid valt uiteen in twee componenten, te weten het overheidsbeleid en het beleid zoals dat door beheerders van

ECN-C--00-104

7

kantoren wordt gevoerd. Binnen het overheidsbeleid is vervolgens een onderscheid gemaakt tussen wet- en regelgeving aan de ene kant en financiële instrumenten (subsidies) aan de andere kant. Om het beleid van beheerders inzichtelijk te maken is vooral gebruik gemaakt van de informatie die is verkregen via de beheerders van de geselecteerde kantoorgebouwen die voor de volgende fase zijn gebruikt. Het overheidsbeleid is afgeleid uit literatuur en door navraag bij verschillende overheidsinstanties. Het overheidsbeleid is alleen opgenomen in de handreiking voor beheerders. Een overzicht van subsidiemogelijkheden is terug te vinden in bijlage 3. Het vervangingsbeleid van beheerders is terug te vinden in hoofdstuk 5. Milieuanalyses verlichting en verlichtingssystemen De derde fase, en veruit het belangrijkste deel van het onderzoek, bestond uit een milieukundige analyse van verlichtingssystemen in kantoren en de vervanging ervan. Om dit deel van het project uit te kunnen voeren is er voor gekozen een aantal kantoorgebouwen binnen de gemeente Amsterdam te selecteren en hiervoor een inventarisatie van hun verlichtingssysteem te maken en een milieuanalyse uit te voeren. In samenspraak met de Milieudienst Amsterdam en op basis van een overzicht van de totale kantoormarkt van de gemeente zijn 4 kantoren geselecteerd namelijk: • woningcorporatie, vanwege het recente verlichtingssysteem; • overheidskantoor, met gedeeltelijke een publieke functie; • bankkantoor, waarin gebruik wordt gemaakt daglichtafhankelijke verlichting; • politiekantoor, met een naar verhouding oud verlichtingssysteem. Vervolgens is de milieuanalyse uitgevoerd op basis van de Levenscyclusanalyse(LCA)methodiek zoals die oorspronkelijk is opgesteld door het Centrum Milieukunde te Leiden (in bijlage 1 wordt de LCA-methodiek uitgebreid toegelicht). In dit onderzoek is het van belang geweest een goede inventarisatie te maken van het materiaalgebruik voor de diverse componenten van verlichtingssystemen. Ook is geïnventariseerd hoe hoog het elektriciteitsverbruik is van verschillende soorten verlichtingssystemen in de gebruiksfase. In dit onderzoek is voor de inventarisatie van de milieuproblemen die worden veroorzaakt door het gebruik van deze materialen gebruik gemaakt van de bij ECN beschikbare databases waarin al veel milieukundige gegevens beschikbaar zijn over de winning en productie van allerlei materialen, zoals kunststoffen en verschillende metalen. Ook is daarin informatie beschikbaar over het grondstoffengebruik en de emissies als gevolg van de elektriciteitsproductie in Nederland. De resultaten van de LCA’s zijn terug te vinden in hoofdstuk 3. In tegenstelling tot de theorie vermeld in bijlage 1 is apart van de LCA de afdanking van de verlichtingssystemen onderzocht. Dit omdat gegevens over afvalverwerking vaak incompleet zijn en moeilijk zijn toe te rekenen. Wel is bepaald hoeveel afval er door het afdanken van de verlichtingssystemen ontstaat. Tevens is nagegaan wat voor beleid er door kantoorbeheerders wordt gevoerd met betrekking tot de verwijdering van het verlichtingssysteem en hoe de verschillende onderdelen van het verlichtingssysteem worden verwerkt. Dit is verwerkt in hoofdstuk 4. Aan de hand van gegevens over de levensduur van lampen zijn de milieu- en kostengevolgen van de keuze tussen individuele en collectieve vervanging van lampen bepaald. De uitwerking hiervan kunt u vinden in hoofdstuk 5. In hoofdstuk 6 worden enkele opties gegeven voor de verbetering van de milieuprestatie van het verlichtingssysteem waaronder de inzet van groene stroom en energiebesparing.

8

ECN-C--00-104

2.

VERLICHTINGSSYSTEMEN IN KANTOORGEBOUWEN

Het verlichtingssysteem voor een kantoor bestaat uit de volgende componenten die er gezamenlijk voor zorgen dat een werkplek wordt verlicht: • lichtbronnen; • armaturen; • schakel- en besturingsmiddelen; • aansluitingen; In de volgende paragrafen wordt voor deze vier onderdelen ingegaan op de mogelijkheden die er op dit moment op de markt zijn. Daarbij wordt ingegaan op de werking, het materiaalgebruik, de levensduren, het vermogen, de lichtopbrengst en de kosten (daarbij gaat het om bruto, door een leverancier opgegeven, kosten1). Tevens wordt, voor zover mogelijk, ingegaan op ontwikkelingen die zich naar verwachting in de nabije toekomst aandienen. Naast kosten, elektriciteitsverbruik en milieubelasting zijn er nog veel meer aspecten die van invloed zijn op de keuze van het verlichtingssysteem. Belangrijk hierbij zijn onder andere de gelijkmatigheid van het licht, de mogelijke verblinding en spiegeling en de kleur van het uitgestraalde licht. Daarnaast bepalen het ontwerp en de inrichting van een gebouw voor een belangrijk deel het ontwerp en het gebruik van het verlichtingssysteem. Hierbij kan onder andere gedacht worden aan oriëntatie, raamoppervlakte en de plaats van werkplekken. Met deze aspecten kon in de onderstaande toelichting geen rekening worden gehouden vanwege de zeer specifieke aard ervan. In een aparte paragraaf wordt ingegaan op de mogelijkheden ten aanzien van het gebruik van daglicht. Daglicht is een zeer goede lichtbron die geen elektriciteit kost. Toepassing van daglichtsystemen is op dit moment nog beperkt. Wel zijn er al toepassingen beschikbaar en wordt er op dit gebied veel ontwikkeld.

2.1

Lichtbronnen

De lamp is de feitelijke lichtbron voor elektrische verlichtingsystemen. Bij de keuze van lampen spelen vele factoren een rol, zoals lichtkleur, lichtrendement, prijs, levensduur, etc. Lampen kunnen worden onderscheiden in gloeilampen en gasontladingslampen. Onder gasontladingslampen vallen de fluorescentie-, natrium-, kwik- en metaalhalogenidelampen. Daarnaast zijn er nog elektrodeloze lampen. In lichtbronnen wordt veel glas gebruikt. Er worden ook verschillende non-ferro metalen toegepast zoals nikkel, koper en aluminium. Ook wordt in vele soorten lampen edelgas gebruikt en soms ook kunststoffen. Lichtbronnen hebben een gewicht van enkele tientallen grammen tot rond 200 gram. De Nederlandse markt voor lampen wordt gedomineerd door twee fabrikanten, namelijk Philips en Osram. De resterende markt wordt verdeeld tussen een aantal andere grote bedrijven. Gloeilampen Het kenmerk van gloeilampen is dat licht wordt opgewekt doordat een metaaldraad (meestal wolfraam) als gevolg van de hoge weerstand gaat gloeien als hier een stroom doorheen wordt gestuurd. Het nadeel van de methode van lichtopwekking voor gloeilampen is dat veel warmte en slechts weinig licht wordt geproduceerd. Tevens vindt er afzetting van gasdeeltjes op de glasballon plaats waardoor de gloeidraad wordt ingekerfd en de levensduur wordt verkort. Voor een gloeilamp is geen voorschakelapparatuur nodig en de aanschafprijs is laag. Door de lamp te 1

Brutokosten zijn over het algemeen veel hoger dan de uiteindelijke werkelijke kosten. Veel leveranciers geven bij grote orders aanzienlijke kortingen.

ECN-C--00-104

9

voorzien van een krypton gasvulling wordt de levensduur verlengd en blijft de lichtopbrengst constanter. Een speciale vorm van de gloeilamp is de reflectorlamp. In deze lamp is een aluminium laag aangebracht waardoor de lichtstroom slechts in een bepaalde richting wordt uitgezonden. Hierbij treedt geen lichtverlies op en vindt lichtconcentratie plaats. Halogeenlampen Halogeenlampen zijn bijzondere gloeilampen. In de ballon van halogeenlampen is een kleine hoeveelheid halogenen toegevoegd waardoor de gloeidraad minder snel inkerft en de levensduur ten opzichte van de traditionele gloeilamp wordt verlengd. Daarnaast is de gloeitemperatuur hoger. Hiervoor wordt een speciaal soort glas toegepast dat het ook mogelijk maakt kleine lampen te maken. Halogeenlampen zijn te verdelen in lampen voor lage en hoge spanning. De laagspanningslampen zijn vooral bedoeld voor gebruik in een railsysteem. Het rendement van deze laagspanningshalogeenlampen ligt hoger dan van de normale gloeilampen. Door het gebruik van een transformator (omzetten van de spanning) wordt dit voordeel voor een klein deel weer tenietgedaan. De natuurlijke uitvoeringsvorm van halogeenlampen is een korte langwerpige buis, maar door extra ombouw zijn andere uitvoeringsvormen mogelijk. Ook in geval van halogeenlampen kunnen reflecterende coatings worden aangebracht of zogenaamde infrarood reflecterende coatings. Deze laatstgenoemde coating reflecteert vrijkomende warmte naar de gloeidraad, waardoor het rendement van de lamp verbetert. Fluorescentielampen Tot de fluorescentielampen behoren onder andere de TL lampen die veel in kantoren worden toegepast. Er bestaan ook compacte fluorescentielampen (ook bekend onder de naam spaarlamp) die als vervanger voor gloeilampen kunnen dienen. De fluorescentielamp is gevuld met een of meer edelgassen en kwikdamp. De samenstelling en aard van de fluorescentiepoeders die in de lamp zijn aangebracht bepalen onder andere de lichtopbrengst. Er komt een gasontlading tot stand als een elektrische spanning wordt aangelegd. Daarbij wordt voornamelijk ultraviolette straling opgewekt, die door fluorescentiepoeders wordt omgezet in zichtbaar licht. De levensduur en het rendement van deze lampen zijn hoger dan van gloeilampen. Voor dit soort lampen is voorschakelapparatuur noodzakelijk.

Bij de standaard langwerpige fluorescentielampen neemt het rendement toe met verminderde pijpdiameter. Dit wordt veroorzaakt doordat de kans op gasontlading toeneemt met afnemende dikte alsmede de kans dat het uitgezonden licht de fluorescentiecoating op het glas bereikt en omgezet wordt in zichtbaar licht. Tegenwoordig wordt als standaard een lamp gebruikt met een diameter van 16 mm, de zogenaamde T16 lamp. De compacte fluorescentielamp bestaat als het ware uit een opgevouwen langwerpige fluorescentielamp. Om de lamp kan een extra afdekking worden aangebracht, waardoor de lichtbron niet meer herkenbaar is als fluorescentielamp. Er zijn verschillende benamingen voor deze compacte fluorescentielampen, afhankelijk van het aantal krommingen en de lengte: • TC (enkele boog); • TC-L (langere versie TC); • TC-T (3 bogen bij elkaar);

10

ECN-C--00-104

• • •

TC-D (lang gekromde buis); TC-F (aantal bogen bij elkaar); TC-EL (TC met geïntegreerde elektronische voorschakelapparatuur).

Tegenwoordig wordt bij fluorescentielampen gebruik gemaakt van elektronische voorschakelapparatuur. De ontwikkelingen bij fluorescentielampen zullen gericht zijn op nog verdere verkleining van de buisdiameter. Ook wordt onderzoek gedaan naar efficiëntere fluorescentiepoeders. Beide ontwikkelingen leiden tot een hoger rendement. Vanuit milieuoogpunt wordt gewerkt aan de ontwikkeling van een kwikvrije fluorescentielamp. Overige gasontladingslampen Zoals vermeld zijn er naast de fluorescentielampen nog gasontladingslampen op basis van natrium, kwik of metaalhalogenide. Bij deze lampen wordt zichtbare straling direct opgewekt via de gasontlading. Doordat het spectrum van deze lampen nog geen witte kleur als resultaat geeft worden deze lampen nog niet voor binnentoepassingen gebruikt. Wel wordt er onderzoek gedaan naar het verbeteren van dit spectrum. Deze gasontladingslampen kunnen twee maal zo efficiënt zijn als de fluorescentielampen. Hiervoor worden halogeniden toegepast en/of wordt de gasdruk opgevoerd. Inductielampen Bij inductielampen worden kwikatomen door middel van inductie aangeslagen waarbij ultraviolette straling wordt gegenereerd, die met trifosfor in zichtbaar licht wordt omgezet. Het rendement is ongeveer even groot als dat van fluorescentielampen. De kosten voor deze lampen zijn wel hoog. Deze lampen zijn vanwege hun lange levensduur geschikt voor moeilijk bereikbare plaatsen. Zwavel magnesium lamp Bij een zwavel magnesium lamp wordt straling met een relatief lange golflengte in een plasma omgezet in zichtbaar licht. Deze lampen hebben een potentieel hoog rendement van 160 lumen per watt en een lange levensduur. Op het moment wordt door de benodigde koelenergie een rendement behaald van 80 lumen per watt en gaat de stralingsbron 15.000 uur mee. Een mogelijke toepassing voor de zwavel magnesium lamp is het gebruik als centrale lichtbron waarbij het licht via sturende elementen (spiegels of glasvezel) wordt verspreid. Omdat deze technieken ook vaak bij daglichtsystemen (zie paragraaf 2.5) worden gebruikt kan deze lamp dienen als zonvervanger in deze systemen. Light Emitting Diodes Light Emitting Diodes (LED) werken volgens het principe van elektroluminescentie. Evenals bij gasontladingslampen (exclusief fluorescentielampen) hebben LED’s een slechte kleurweergave. Het is bij LED’s mogelijk om door menging van diverse kleuren wel een witte kleur op het werkvlak te krijgen. Voordelen van de toepassing van LED's zijn de extreem hoge levensduur en de lage kosten. Nadeel is dat de LED's die nu beschikbaar zijn een laag rendement hebben. De verwachting is dat het rendement in de nabije toekomst hoger wordt. In onderstaande tabel is voor de verschillende beschikbare lichtbronnen een overzicht gegeven van het materiaalgebruik, de kosten, de levensduur, het vermogen en de lichtopbrengst2. Tevens is de lichtopbrengst in figuur 1 aangegeven. De gehanteerde afkortingen zijn genormeerd. Verschillende fabrikanten gebruiken verschillende afkortingen voor de gelijksoortige 2

afgeleid uit: "kunstlichtbronnen - stand der techniek, 1996"; brochure van Novem.

ECN-C--00-104

11

lichtbronnen. In bijlage 2 is aangegeven welke verschillende afkortingen door de grootste fabrikanten van lichtbronnen worden gehanteerd. Tabel 1 Samenvattend overzicht lampen Soort lamp

Werking

Materiaalgebruik

Kosten per lamp (gulden)

Levensduur3 (uren)

Gloeilamp

gloeien van metaaldraad met hoge weerstand

metaaldraad (wolfraam) glas argon / krypton4 aluminium wolfraam hardglas of quartz argon + jood staal glas halofosfaat argon + kwik staal glas halofosfaat argon + kwik glas halogeniden natrium kwik

0-80

ongeveer 1.000 15-500

5-80

1.500-5.000

5-2506

11-21.5

20-80

8.000-12.0008

10-100

30-100

20-80

8.000-10.000

5-50

40-80

80-320

4.000-9.000

20-3500

30-200

onbekend

80-320

15.000-60.000

50-160

20-80

onbekend

5000-10000 15.000-60.000

10007500

80-160

kunststoffen non-ferro metalen halfgeleider materiaal

0-40

0.05-1

0,4-20

Halogeenlamp gloeien van (QTx-y of metaaldraad QRx-y)5 met hoge weerstand Fluorescentie- ontladen van lamp – de gasvulling langwerpig in de lamp (T7-T38)7 Fluorescentie- ontladen van lamp – de gasvulling compact in de lamp (TC) Overige ontladen van gasontladings- de gasvulling lampen in de lamp (HME, HIE, HIT) Inductielamp aanslaan van kwikatomen via inductie Zwavel omzetten magnesium lange lamp golflengtes in zichtbaar licht in een plasma LED elektroluminescentie

100.0001.000.000

Vermogen Licht(W) opbrengst (lm/W) 6-16.5

3

Bij de levensduurbepaling wordt over het algemeen een onderscheid gemaakt tussen lampen die direct of via een voorschakelapparaat op het net kunnen worden aangesloten. In het eerste geval wordt de gemiddelde levensduur bepaald, dit is de gebruiksduur waarna 50% van de lampen is uitgevallen. In het tweede geval wordt de levensduur bepaald door de mate waarin lichtterugval optreedt, deze mag niet meer dan 30% zijn. 4 Een lamp met krypton heeft een langere levensduur en een energiebesparing 1-5% kan worden behaald. 5 T staat voor hoogspanning en R voor laagspanning. x en y houden verband met de diameter. 6 Met uitschieters naar 2000W 7 De cijfers 7 en 38 houden verband met over de diameter van de buis. De meeste TL buizen variëren in dikte tussen 7 en 38 mm. 8 Er worden wel langere levensduren gegeven, van 20.000 tot 35.000 uur, maar dit geldt voor zogenaamde longlife uitvoeringen.

12

ECN-C--00-104

Rendement (lm/W)

300 250 200 150 100 50

m p H al og ee nl am p La ng In du w er ct pi ie ge la m flu p or e C s om ce nt pa ie ct la e m flu p o re O ve sc rig en e tie ga la m so p nt la di ng Zw sl am av pe el m n ag ne si um la m p

G

lo ei

la

LE D

0

Figuur 1 Rendement van lampen

2.2

Armaturen

Een lichtarmatuur vervult twee functies. De armatuur is houder voor de lamp en zorgt ervoor dat het licht in de gewenste richting wordt uitgezonden. We kennen grofweg: • armaturen voor algemene verlichting of gelokaliseerde verlichting • armaturen voor directe of indirecte verlichting • een combinatie ervan De meeste armaturen zijn gemaakt van staal of aluminium. Kleinere armaturen (bijvoorbeeld spots) worden voor een deel uit kunststof gemaakt. Hierbij kan ook een kunststof reflector worden toegepast waar een dun laagje metaal is opgedampt. Voor de bescherming van armatuur en lamp worden afschermingen van doorzichtige kunststoffen of glas gebruikt. De technische levensduur van armaturen is over het algemeen lang (25 jaar of langer), goedkope spots kunnen een kortere levensduur hebben maar worden in kantoren nauwelijks toegepast. De praktische levensduur kan lager zijn vanwege vervanging van lampen of kantoorinrichting. Gezien de huidige ontwikkelingen in de kantoorbranche is het de verwachting dat de praktische levensduur afneemt. Vanwege de vele uitvoeringen lopen ook de kosten voor armaturen sterk uiteen: van enkele guldens tot duizenden guldens. De prijs voor standaard TL armaturen ligt tussen de tweehonderd en zeshonderd gulden per armatuur. Een aantal grote leveranciers van lichtbronnen levert ook armaturen. Daarnaast bestaan er enkele grote en veel kleinere gespecialiseerde fabrikanten van armaturen. De onderstaande beschrijving is gebaseerd op het leveringsprogramma van enkele leveranciers, maar geeft wel een duidelijk beeld van de verschillende typen armaturen die verkrijgbaar zijn. Opbouw- of inbouwarmaturen Een eerste onderscheid dat bij armaturen kan worden gemaakt is het onderscheid tussen inbouw en opbouwarmaturen. Inbouwarmaturen worden toegepast in systeemplafonds. Opbouwarmaturen worden direct aan het plafond gemonteerd. De meeste armaturen die geleverd worden zijn voor beide montage mogelijkheden beschikbaar. Daarnaast bestaan er ook de zogenaamde pendelarmaturen. Deze armaturen worden op enige afstand onder het plafond gehangen. Hieronder worden enkele bijzondere vormen van inbouw-, opbouw-, en pendelarmaturen besproken. In figuur 2 zijn de rendementen van de verschillende typen armaturen gegeven. Het rendement hangt af van de grootte van de te verlichten ruimten en van de reflectiefactoren van

ECN-C--00-104

13

plafond, wanden en vloer9. Het rendement van armaturen wordt uitgedrukt in de verhouding tussen de hoeveelheid licht die door de lamp wordt uitgestraald en de hoeveelheid licht die ter hoogte van het werkoppervlak nuttig wordt gebruikt. Montagebalken Een bijzondere vorm van een opbouwarmatuur is de zogenaamde montagebalk. Montagebalken dienen alleen als houder voor de lamp. Bij kale montagebalken vindt er geen enkele sturing van het licht plaats en is de kans op verblindende effecten aanwezig. Vaak zijn er ook reflectoren voor dit soort lampen aanwezig. Daarnaast wordt de lamp niet afgeschermd waardoor vervuiling sneller optreedt en de lichtopbrengst dus afneemt. Door deze eigenschappen is dit armatuur minder geschikt voor gebruik in kantoren. Gelakte armaturen Bij gelakte armaturen worden de lampen in een gelakte bak gemonteerd. De gebruikte lak is vaak wit waardoor enige reflectie en sturing van het licht optreedt. Het door de lamp naar boven uitgestraalde licht wordt in deze armaturen onvoldoende benut waardoor het rendement laag ligt. Gesloten armaturen Opbouw- en inbouwarmaturen kunnen voorzien zijn van een kunststof of glazen kap waardoor de lamp aan het zicht wordt onttrokken. Door het gebruik van de kap kan het licht goed worden verspreid waardoor verblinding wordt voorkomen. Door de kap wordt wel een deel van het licht weggenomen. Het gevolg is een lager rendement. Er bestaan verschillende soorten kappen. Algemeen kan een onderscheid worden gemaakt in matte en heldere prismatische kappen. Een voordeel van een armatuur met kap is dat de lamp wordt afgeschermd waardoor deze armaturen geschikt kunnen zijn voor vochtige ruimten. Armatuur met optiek Armaturen met optiek kunnen ook in- of opgebouwd worden. Bij deze armaturen wordt het licht van de lamp zoveel mogelijk benut door spiegelwerking in de armatuur. Voor de reflectoren kunnen vele vormen en meer of minder glanzende materialen worden gebruikt, dit heeft een grote invloed op het rendement. Door de spiegeling wordt een beperkt deel van de ruimte intensief belicht. Door de spiegeling kan verblinding optreden. Om dit te voorkomen zijn de armaturen vaak uitgerust met dwarslamellen. Indirecte verlichting In deze armaturen worden de lampen vrijwel volledig afgeschermd waardoor geen directe verblinding kan optreden. Het licht wordt hierbij gereflecteerd door spiegeling in de bovenkant van de armatuur. Eventueel is het ook mogelijk de spiegeling in het plafond te laten plaatsvinden waarbij het plafond wel schoon gehouden moet worden. Voordeel van indirecte verlichting is de gelijkmatige verdeling van het kunstlicht. Het rendement van de indirecte verlichting is sterk afhankelijk van de reflectiewaarden van het plafond en de wanden.

9

Als standaard is gekozen en voor een factor k van 1 (maat voor de grote van de ruimte) en de reflectiefactoren 70, 50 en 20 (het percentage van het licht dat door respectievelijk plafond, muren en vloer gereflecteerd wordt)

14

ECN-C--00-104

80% 70%

Rendement

60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Gesloten armaturen (mat)

Gesloten armaturen (prisma)

Indirecte verlichting

Gelakte armaturen

Montage balken (zonder reflector)

Armaturen Montage met optiek balken (met reflector)

Figuur 2 Rendementen van diverse typen armaturen Railsystemen Bij deze systemen worden spotjes in een rails gehangen. Een voordeel hiervan is de flexibiliteit in de te belichte plekken. In dit geval hoeft er maar één aansluiting te worden gemaakt voor meerdere lichtpunten, die toch vrij ver van elkaar verwijderd zijn. Vaak wordt dit systeem gebruikt in combinatie met halogeenlampen. Directe werkplek verlichting Voor de directe werkplekverlichting wordt meestal gebruik gemaakt van de bekende bureaulamp. Een groot voordeel van dit systeem is dat de lamp zich dicht bij het te belichten oppervlak bevindt. Hierdoor worden de transportverliezen beperkt, het te belichten oppervlak is kleiner en het vermogen kan omlaag. Een ander voordeel is dat het licht door elke individuele medewerker aan- en uitgeschakeld kan worden waardoor er niet meer licht dan nodig wordt geproduceerd. Een nadeel is dat de verlichting niet gelijkmatig is waardoor dit soort armaturen minder geschikt zijn voor donkere ruimten. Stralers Stralers worden voornamelijk als opbouwarmatuur gebruikt in combinatie met hoogvermogen gasontladingslampen. Zoals bij gasontladingslampen reeds is vermeld worden deze voornamelijk voor buitentoepassingen gebruikt. Eventueel kunnen er in kantoren grote en hoge ruimtes mee worden verlicht.

2.3

Schakel- en besturingsmiddelen

Bij schakel en besturingsmiddelen kan onderscheid worden gemaakt naar de verlichtingsregeling en de lampregeling. Met verlichtingsregeling wordt bedoeld het regelen van de hoeveelheid licht in het kantoor. Met lampregeling wordt bedoeld het door middel van een elektrisch of elektronisch apparaat opstarten en laten branden van de lamp (voorschakelapparaten). De verlichtingsregeling zal over het algemeen door een (elektrotechnisch) installateur worden geleverd. De lampregeling wordt vaak samen met de armatuur of geïntegreerd met de lamp geleverd. De levensduur van deze producten is over het algemeen gelijk aan die van de armatuur.

ECN-C--00-104

15

Verlichtingsregeling De verlichtingsregeling kan handmatig of elektronisch plaats vinden. Daarnaast wordt er onderscheid gemaakt naar een centrale en een plaatselijke verlichtingsregeling en een dimbare of niet dimbare verlichtingsregeling. Indien gebruik wordt gemaakt van centrale regelingen kan de aansturing plaatsvinden vanuit het gebouwbeheerssysteem. De gebruikte materialen zijn voornamelijk kunststoffen en verschillende non-ferro metalen. Over de kosten is geen uitspraak te doen vanwege de enorme diversiteit in mogelijke producten. Bij een goede planning van verlichtingsregelingen kan veel energie worden bespaard. Bijvoorbeeld doordat de verlichting alleen wordt gebruikt als dit echt noodzakelijk is. Belangrijk hierbij zijn de wensen van de werknemers. Hieraan kan worden voldaan door de regelingen zo veel mogelijk in de vorm van individuele regelingen toe te passen. Handmatige aan- en uitschakeling Met handmatige aan- en uitschakeling wordt het overbekende lichtknopje bedoeld. Hiervan bestaan veel verschillende uitvoeringen. Eventueel is het mogelijk om centraal voor het hele gebouw aan en uit te schakelen. Elektronische aan- en uitschakeling Met een elektronisch systeem is het mogelijk op basis van allerlei parameters de verlichting te regelen. Hierbij valt te denken aan: • aanwezigheidsdetectie; • schakeling op basis van tijd; • regeling op basis van daglichthoeveelheid; In de meeste gevallen blijft het mogelijk ook zelf lampen aan en uit te doen. Voor deze regelingen is een extra regelunit nodig die alle signalen verwerkt. Ontwikkelingen richten zich op het nog beter regelbaar maken van het verlichtingssysteem en het vereenvoudigen van de mogelijkheid om een verlichtingsregeling aan te brengen. Dimmers Door middel van dimmers is het mogelijk de intensiteit van de verlichting te regelen. Dit kan zowel handmatig, via een draaiknop aan de muur, als elektronisch, bijvoorbeeld op basis van de hoeveelheid intredend daglicht. Voor fluorescentielampen is het in dit geval nodig een speciale lampregeling toe te passen. Het gebruik van dimmers kan een aanzienlijke energiebesparing opleveren, vooral als automatische regelingen worden toegepast. Doordat het rendement van lampen vaak afneemt bij lagere vermogens, loopt het elektriciteitsverbruik niet evenredig met het vermogen terug. Lampregeling Lampregeling vindt plaats met zogenaamde voorschakelapparatuur (VSA). Deze apparatuur is nodig bij fluorescentie- en gasontladingslampen om de lichtbron te kunnen ontsteken en stabiliseren. Meestal wordt er per armatuur één voorschakelapparaat toegepast. Bij conventionele voorschakelapparatuur, op basis van spoelen en condensatoren, gaat 10 tot 20% van de elektrische energie verloren. De belangrijkste componenten van conventionele voorschakelapparaten bestaan uit staal, koper en aluminium met een kunststof behuizing. Elektronische voorschakelapparatuur heeft een verbruik van gemiddeld 5% van het verbruk van de lamp. Een belangrijk voordeel is dat de levensduur van de lamp met ongeveer 40% toeneemt als gevolg van de hogere frequentie waardoor de lichtbron stabieler en rustiger brandt. Met deze voorschakelapparatuur is het mogelijk de door de lamp geproduceerde lichtstroom te dimmen. Het materiaalgebruik van de elektronische voorschakelapparaten is zeer divers. De belangrijkste materialen zijn koper, aluminium, keramische materialen en diverse kunststoffen. De kosten variëren van ongeveer ƒ 25,- per conventioneel voorschakelapparaat tot ongeveer ƒ 200,- voor dimbare elektronische varianten. Ontwikkelingen van de lampregeling richten zich met name op het reduceren van het eigen vermogen en het beter regelbaar maken van de voorschakelapparatuur.

16

ECN-C--00-104

2.4

Aansluiting

Bij elektrische verlichting hoort elektriciteitsdraad Afhankelijk van de toegepaste lengte en het aangesloten vermogen moet de diameter worden vergroot om weerstandsverliezen te voorkomen. Voor de elektronische regeling van het verlichtingssysteem kan een apart circuit nodig zijn dat werkt op 24 of 48 V. Voor communicatie over korte afstand in dezelfde ruimte wordt soms infrarood communicatie toegepast. Het belangrijkste materiaal in de aansluitdraden is koper. Dit wordt vaak geïsoleerd met kunststoffen als polyvinylchloride (PVC) en polyetheen (PE). De levensduur van elektriciteitsdraad is minstens zo lang als die van armaturen. De kosten variëren van ƒ 2.000 tot ƒ 7.000,- per kilometer kabel. Ontwikkelingen richten zich op het halogeenvrij maken van kabels en het optimaliseren van de koperdikte.

2.5

Daglichtsystemen10

Daglichtsystemen kunnen een bijdrage leveren aan het besparen op het elektriciteitsgebruik in kantoren. Als het (gratis) daglicht optimaal wordt gebruikt is immers minder kunstlicht nodig. Voor een optimale toepassing van daglichtsystemen moet al bij het ontwerp van een gebouw worden gekeken naar de gevelopeningen, het gebouwontwerp en de inrichting van de gebruiksruimte. Bij daglicht toepassingen wordt onderscheiden: • daglicht: algemene term voor het licht dat van de zon afkomstig is; • direct zonlicht: licht dat direct van de zon afkomstig is; • indirect zonlicht: al het licht dat via een omweg van de zon komt (bijvoorbeeld door reflectie), ook wel diffuus licht genoemd. Daglichtsystemen zijn volop in ontwikkeling en er grote variaties zijn in materiaalgebruik, energiebesparing en prijzen. De levensduur is gelijk aan die van het gebouw waarin het systeem toegepast wordt, zeker als het om gebouwgeïntegreerde daglichtsystemen gaat. Als coatings worden toegepast is niet geheel uitgesloten dat op den duur veroudering kan optreden. Onderhoud kan een belangrijke rol spelen bij daglichtsystemen, omdat vervuiling het rendement omlaag kan brengen. Het materiaalgebruik bestaat voornamelijk uit doorzichtige materialen, zoals de technische kunststoffen polycarbonaat (PC) en polymethylmethacrylaat (PMMA) en glas. Tevens worden reflecterende lagen toegepast die vaak bestaan uit aluminium. Naast deze bekende materialen zullen ook nieuwe materialen worden toegepast bijvoorbeeld lichtsturende coatings. Het gebruik van en onderzoek naar daglichtsystemen heeft de laatste jaren vooral plaatsgevonden in Duitsland. Hier is dan ook de meeste ervaring en kennis omtrent dit soort systemen opgebouwd. In Nederland beginnen de systemen de laatste jaren ook terrein te winnen. Hoewel daglichtsystemen zorgen voor een hoger daglichtniveau in kantoren, kunnen ze wel (gedeeltelijk) het uitzicht beperken. Door toepassing in het bovenlicht (bovenste deel van het raam) kan dit nadeel worden voorkomen. Hieronder worden verschillende vormen van daglichtsystemen toegelicht. Ombuiging van indirect zonlicht De hogere delen van de daglichthemel zijn lichter dan de lagere delen. Door het indirecte deel van dit licht om te buigen kan het verder in de ruimte benut worden. Dit wordt bereikt met reflecterende of holografische elementen. Holografische elementen kunnen ook het directe zonlicht weren. Doordat de noordkant van een gebouw alleen gebruik kan maken van indirect zonlicht zijn deze systemen vooral voor deze zijde geschikt. In onderstaande figuur is een schematische weergave van een holografisch element te zien

10

Gebaseerd op de bijdrage van M. Kischkoweit-Lopin aan het Fünftes Symposium Innovative Lichttechnik in Gebäuden in 1999 en de Novem brochure "daglichtsystemen, stand van de techniek 1997"

ECN-C--00-104

17

Direct zonlicht

Indirect zonlicht

Holografisch optisch element

Glas

Figuur 3 Schematische weergave van de werking van een holografisch optisch element Zonwering met doorlating van indirect zonlicht Met zonwering en benutting van indirect zonlicht worden twee functies vervuld. Bij normale zonwering wordt namelijk tegelijkertijd met het directe zonlicht ook het indirecte zonlicht buiten de ruimte gehouden waardoor ook kunstlicht moet worden gebruikt. Deze systemen zijn te combineren met automatische besturing, waardoor ze altijd de stand van de zon kunnen volgen. Hiervoor kunnen prisma’s worden gebruik maar ook prismatische coatings of PMMA profielen die tussen dubbelglas worden aangebracht. lichtsturende en zonlichtwerende prisma's Prismasystemen worden uit acrylaat gemaakt en zorgen, afhankelijk van de opbouw, voor sturing of reflectie van direct zonlicht. Indirect zonlicht wordt met dit systeem gestuurd. Sturing betekent dat binnentredend licht wordt afgebogen en via het plafond van de binnenruimte indirect verder de ruimte in wordt gebracht. De principewerking is in onderstaande figuur schematisch weergegeven. Indirect zonlicht Direct zonlicht

Lichtwerend prisma Spiegel Lichtsturend prisma Raam

Figuur 4 Schematische weergave van de werking van lichtwerende en -sturende prisma's Ombuiging van direct zonlicht Door het ombuigen van direct zonlicht is het mogelijk ook bij hoogstaande zon het licht zo ver mogelijk in de ruimte te benutten. Rekening moet gehouden worden met mogelijke verblinding en oververhitting. Bij een goed gedimensioneerd systeem wordt verblinding voorkomen doordat het directe zonlicht in eerste instantie boven in de ruimte wordt ingestraald. Naast de hieronder beschreven systemen kunnen ook holografische elementen direct zonlicht ombuigen. Deze elementen zijn reeds besproken bij de ombuiging van indirect zonlicht.

18

ECN-C--00-104

lichtplank Lichtplanken zijn vlakke of gekromde elementen die aan de onderzijde van een bovenraam kunnen worden geplaatst. Deze lichtplanken kunnen volledig extern worden geplaatst, volledig intern of halverwege. In onderstaande figuur wordt het werkingsprincipe schematisch weergegeven. Zomerzon Winterzon Bovenraam Lichtplank Raam

Figuur 5 Schematische weergave van de werking van een lichtplank vaste en flexibele spiegellamellen Spiegellamellen kunnen horizontaal of verticaal worden toegepast. Lamellen kunnen worden ingebouwd in dubbel glas. De hoek van de lamellen is zodanig dat, afhankelijk van de zonnestand, zonlicht wordt gereflecteerd of via het plafond de ruimte in wordt gebracht. In onderstaande figuur is de werking van vaste lamellen schematisch weergegeven. Dubbel glas Spiegel lamel Zomerzon

Winterzon

Figuur 6 Schematische weergave van de werking van spiegelende lammellen translucente isolatie Translucente isolatie (TIM) wordt ingesloten door dubbel glas. De meest bekende materialen zijn zogenaamde capillaire TIM (honeycombs) en TIMs uit poreuze vaste stof (aerogels). Capillaire TIM bestaan uit een gestapelde structuur van buisjes die loodrecht op de ruiten zijn geplaatst. De buisjes zijn rond of hebben een vorm van een honingraat. Direct licht wordt, afhankelijk van de invalshoek, gereflecteerd of doorgelaten. Een aerogel is een poreuze vaste stof bestaand uit lucht dat door silicadraden wordt ingesloten waar zonlicht en diffuus door naar binnen wordt gelaten. elektrochrome beglazing Elektrochrome beglazingssystemen maken de regeling van de warmte- en lichttoetreding mogelijk. Hiervoor wordt gebruik gemaakt van een omkeerbaar elektrisch veld. In dit meerlaagse systeem worden hiervoor onder andere geleidende materialen toegepast.

ECN-C--00-104

19

Lichttransport Met behulp van lichttransport kunnen delen van het gebouw die normaal van daglicht verstoken zijn, zoals kelders en trappenhuizen, toch van daglicht worden voorzien. Het licht kan worden geleid met een stelsel van spiegelende oppervlakten. Systemen die hiervoor gebruikt kunnen worden zijn lichtpijpen, glasvezel en lichtgeleidende systeemplafonds. lichtgeleidende plafonds Het principe van lichtgeleidende plafonds bestaat uit het concentreren van daglicht om het verder de ruimte in te brengen. Voor het concentreren wordt gebruik gemaakt van zogenaamde parabolische reflectoren. Deze systemen kunnen in gevels en in daken worden toegepast en met behulp van leidingen in het pand wordt het licht verder getransporteerd. In figuur 7 is de werking van dit systeem schematisch weergegeven.

Zonwering

Raam

Ingevangen daglicht

Anidolisch plafond

Figuur 7 Schematische weergave van de werking van een lichtgeleidend plafond lichtpijp Bij een lichtpijp wordt het daglicht via een heldere koepel buiten het gebouw opgevangen en via een hoogreflecterende pijp over relatief grote afstanden getransporteerd. Via een of meer openingen in de pijp kunnen een of meerdere ruimtes worden verlicht. Lichtpijpen zijn met name interessant voor ruimtes met weinig of zonder daglichttoetreding die ver van gebouwschil afliggen. Lichtpijpen zijn ook in gebruik voor het transporteren van kunstlicht. Kosten van daglichtsystemen In onderstaande tabel is een globaal overzicht gegeven van de geschatte kosten voor de verschillende daglichtsystemen die ter sprake zijn gekomen. Zoals te zien zijn deze kosten behoorlijk hoog. Wel is te verwachten dat bij grootschalige toepassing de prijzen zullen dalen. Een vergelijking alleen op basis van energiekosten doet daglichtsystemen ernstig tekort. Doorgaans reageren gebruikers van gebouwen goed op daglicht. De effecten daarvan op welbevinden en arbeidsprestatie zijn zeker aanwezig maar niet te kwantificeren. Tabel 2 Overzicht van kosten voor daglichtsystemen Daglichtsysteem Lichtplank Zonwerende en lichtsturende prisma's - coatings - PMMA profielen Spiegellamellen Translucente isolatie Licht geleidende plafonds Holografische elementen Elektrochrome beglazingen Lichtpijp

20

Kosten (gulden per m2)

Opmerkingen

300 tot 900 2000 tot 3500 onbekend 1000 tot 1200 650 tot 2000 350 tot 700 3400 2300 2000 1500 tot 5000 per systeem

maar veel lager dan prisma's inclusief beglazingen gebouw geïntegreerd kan zakken tot 1150,- per m2 kan zakken tot 500,- per m2 sterk afhankelijk van lengte

ECN-C--00-104

3.

MILIEU-ANALYSE

In dit hoofdstuk wordt de milieubelasting van verlichtingssystemen in kantoren beschreven. Hiervoor is een LCA (levenscyclusanalyse) van verlichtingssystemen in vier voorbeeldkantoren uitgevoerd. In bijlage 1 wordt een uitgebreide toelichting op de LCA methodiek gegeven. Keuze voorbeeldkantoren Voor het onderzoek naar de milieubelasting van verlichtingssystemen is een selectie gemaakt van enkele kantoren binnen de gemeente Amsterdam. Bij deze selectie zijn de volgende criteria gebruikt: • de functie van het gebouw (publiek en/of privaat, functionerend als kantoor); • het verlichtingssysteem in het gebouw: zowel nieuwe als bestaande, of zelfs afgeschreven systemen; • een minimaal jaarlijks elektriciteitsverbruik van 50.000 kWh; • branche: minstens 3 verschillende branches moeten vertegenwoordigd zijn; • grootte van het kantoor: minstens 25 medewerkers of minstens 1000 m2; • bouwjaar kantoor: verdeling over nieuwbouw en gebouwen die in principe afgeschreven zijn (voor kantoren is dit gemiddeld 25 jaar. Op basis hiervan is tot de volgende 4 cases gekomen: • woningcorporatie; nieuwbouwkantoor met een semi-publieke functie, een oppervlak van 3.100 m2 en een modern verlichtingssysteem (paragraaf 3.1); • overheid; een kantoorgebouw van ongeveer 15 jaar oud met een publieke functie dat aan een eerste renovatieslag toe is, het oppervlak is 50.000 m2 en het verlichtingssysteem is na de bouw nooit vernieuwd (paragraaf 3.2); • bank; privaat nieuwbouwkantoor met een oppervlak van 90.000 m2 en een zeer geavanceerd verlichtingssysteem (paragraaf 3.3); • politie; een kantoorgebouw van ongeveer 25 jaar oud dat voor een klein deel een publieke functie heeft, maar waar ook vele politiefuncties zijn ondergebracht waardoor het pand 24 uur per dag wordt gebruikt, het oppervlak bedraagt 30.000 m2 (paragraaf 3.4). Uitgangspunten voor de LCA Voor de berekening van het milieuprofiel is gebruik gemaakt van de CML methode uit 1992 aangevuld met de milieu-ingrepen energie en vast afval (zie bijlage 1 voor een uitgebreide uitleg van de methodiek). Normaal gesproken worden in een levenscyclusanalyse alle fasen van de levensketen van een product in beschouwing genomen, dat wil zeggen van grondstofwinning en productie van een product, tot en met het gebruik en de afdanking. In dit geval is in de kwantitatieve LCA gekeken naar de milieu-aspecten van winning, productie en gebruik. Afdanking is apart beschouwd omdat er tot op heden in de LCA-methodiek nog geen goede manier is gevonden om de afdanking op een kwantitatieve manier goed mee te kunnen nemen (zie hoofdstuk 4). Per case is een milieugerichte levenscyclus analyse (LCA) uitgevoerd voor een gebruiksduur van de kantoorgebouwen van 25 jaar. Deze termijn is gekozen omdat hierbij eventuele verschillen bij het vervangen van lampen, als gevolg van verschillen in levensduren, duidelijker naar voren komen. Voor de overige onderdelen van het verlichtingssysteem, te weten de armaturen, schakel- en besturingsmiddelen en aansluitingen, is aangenomen dat deze een levensduur van 25 jaar hebben. In de LCA’s zijn alleen die onderdelen meegenomen die behoren tot het verlichtingssysteem in de kantoren, dit zijn: • lampen: waarbij een gemiddelde levensduur is aangenomen (zie tabel 1); • armaturen: inclusief eventuele voorschakelapparaten;

ECN-C--00-104

21

• •

bekabeling: lengtes gebaseerd op een schatting van de gebouwbeheerders; elektriciteitsverbruik: de hoeveelheid is gebaseerd op het berekend gebruik, volgend uit het maximaal geïnstalleerd vermogen aan verlichtingssysteem dat gedurende 8 uur per dag en 250 dagen per jaar brandt.

Van het verlichtingssysteem is de verlichtingsregeling buiten beschouwing gelaten , zoals bijvoorbeeld de schakelaar. De verwachting is dat deze, vanwege de lage massa en lange levensduur, een zeer geringe invloed op de milieuprestatie van het verlichtingssysteem als geheel hebben. Tevens zijn de buitenverlichting en noodverlichting niet meegenomen omdat de functies hiervan geheel afwijken van de overige verlichting in kantoren. De fluorescentiepoeders die in sommige lampen zitten, zijn niet meegenomen in de LCA omdat hierover milieukundige gegevens ontbreken. Gemiddeld zit er ongeveer 2 tot 3 gram fluorescentiepoeder in een lamp. De gasvulling in een lamp bestaat voor het grootste deel uit een edelgas (bijv. argon). Dit kon, wegens gebrek aan milieukundige gegevens, niet worden meegenomen in de LCA. Van beide materialen wordt, vanwege de kleine hoeveelheid, een zeer klein aandeel in de milieubelasting verwacht. Wel is de kwikvulling van fluorescentielampen meegenomen voor het milieuthema uitputting. Aangenomen is dat in iedere lamp gemiddeld 10 milligram kwik aanwezig is. Gebruikte gegevens Om tot het milieuprofiel te komen zijn van alle onderdelen van het verlichtingssysteem in de kantoren de materiaalhoeveelheden bepaald. Dit is gedaan op basis van gegevens afkomstig van de beheerders van de gebouwen en/of installatiebureaus die bij de installatie van de verschillende verlichtingssystemen betrokken zijn geweest. Veelal bleek er een lijst beschikbaar te zijn van de toegepaste armaturen en lichtbronnen en weet men van welke schakel- en besturingsmiddelen gebruik is gemaakt. De soort aansluiting is vaak ook nog bekend. De lengtes van de toegepaste kabels moesten in de meeste gevallen worden geschat. De gegevens over het materiaalgebruik zijn wat betreft de armaturen vervolgens afgeleid uit de catalogi van de betreffende leveranciers. Daarbij moet aangetekend worden dat de bepaling van het materiaalgebruik heeft plaatsgevonden op basis van tekeningen van de armaturen. Een volledig inzicht in de verschillende materiaalsoorten en hoeveelheden is daaruit niet te krijgen, maar er kan wel een goede benadering worden gegeven. Bijvoorbeeld de materialen voor de fittingen konden hierbij niet worden meegenomen omdat deze op de tekeningen vaak niet te zien waren. Voor de lampen, voorschakelapparaten en bekabeling is gebruik gemaakt van gemiddelde gegevens uit de literatuur over de maatvoering en samenstelling van deze producten. Ook voor deze onderdelen kon geen volledig overzicht worden verkregen over het materiaalgebruik, maar er is wel bij benadering inzicht gekregen in de materialen die in de grootste hoeveelheden worden gebruikt. Alle milieugegevens van de gebruikte materialen zijn afkomstig uit de databases van het programma Simapro (zie bijlage 1). Ten aanzien van het elektriciteitsverbruik dient te worden aangetekend dat er een aanname is gedaan voor het totale aantal branduren (2000 uren per jaar). In de praktijk zullen hierin enorme variaties optreden, onder andere doordat: • in een kantoor met een goede daglichttoetreding het verlichtingssysteem minder dan 8 uur per dag in werking zal zijn; • bij kantoren met 24-uursdiensten zal het verlichtingssysteem in sommige gevallen veel langer dan 8 uur per dag in werking zal zijn. Bij de beschrijving van de cases zal op deze onzekerheid worden ingegaan. Voor de gegevens over de milieubelasting van het elektriciteitsverbruik is gebruik gemaakt van de gemiddelde herkomst van Nederlandse elektriciteit en opwekkingsgegevens van het ETH (zie bijlage 1). Nederland maakt voor opwekking van elektriciteit gebruik van een mix van de grondstoffen aardgas (55%), kolen (35%), uranium (5%), aardolie (4%) en water (1%).

22

ECN-C--00-104

3.1

Woningcorporatie

Deze case heeft betrekking op het kantoor van een woningcorporatie. Sinds juli 1999 heeft deze woningcorporatie een nieuw kantoor betrokken. Ongeveer 100 mensen zijn in dit pand werkzaam, verdeeld over 85 werkplekken en een oppervlak van 3100 m2. Daarnaast is er een centrale hal, die gebouwd is als atrium, waar enkele spreekruimten in uit komen en die een publieke functie heeft. Het verlichtingssysteem bestaat uit ongeveer 4 lichtarmaturen per werkplek waarin zogenaamde T16 lampen zijn toegepast. Daarnaast wordt gebruik gemaakt van compacte fluorescentielampen, oftewel de zogenaamde spaarlampen. In totaal is er een verlichtingsvermogen van ongeveer 30 kW opgesteld. Op elke werkplek kan de verlichting individueel in- of uitgeschakeld worden. In een aantal gemeenschappelijke ruimten (met name de gangen en toiletten) is de verlichting centraal te regelen en deze verlichting is aan van 7.00 uur in de ochtend tot 20.00 uur in de avond. In de onderstaande tabellen is een overzicht gegeven van de armaturen en lampen die in het kantoor van de woningcorporatie zijn toegepast. Van de totale hoeveelheid aanwezige armaturen is ongeveer 90% in de LCA meegenomen. Tabel 3 Overzicht armaturen woningcorporatie Armatuur

Aantal typen

In- of opbouw gelakt In- of opbouw met optiek In- of opbouw gesloten In- of opbouw indirect Montagebalken Spots Directe werkplekverlichting Stralers Totaal

Totaal aantal

0 2 5 1 1 4 0 1 14

0 352 270 39 189 0 4 860

Tabel 4 Overzicht lampen woningcorporatie Lichtbron

Vermogen

T16 T26 TC-D TC-T TC-L QR-CBC35 Totaal

35 28 18 36 58 10 26 36 42 18 24 36 35 30.161

Aantal 283 69 10 229 7 46 135 4 39 12 3 27 8 872

Vervangingen in 25 jaar 5 7 5 5 5 17

In dit kantoor wordt zowel conventionele als elektronische voorschakelapparatuur toegepast. Daarnaast worden 2 soorten elektriciteitskabels toegepast, de zogenaamde VD-kabel (2,5 mm2,

ECN-C--00-104

23

1 fase) en de zogenaamde XMvK (2,5 mm2 en 3 fasen). De toegepaste lengtes zijn respectievelijk 6,3 en 1,7 km. Aangezien het kantoorpand nog maar recentelijk in gebruik genomen is, is nog weinig bekend over het elektriciteitsverbruik als gevolg van verlichting. Er is daarom een schatting gemaakt van het elektriciteitsverbruik op basis van het geïnstalleerd vermogen en de aanname dat de verlichting 250 dagen per jaar, 8 uur per dag brandt. Dit betekent dat er jaarlijks naar schatting 60 MWh wordt gebruikt (oftewel 1500 MWh in 25 jaar). In de onderstaande figuren is het resultaat van de uitgevoerde LCA weergegeven in de vorm van een milieuprofiel. In het eerste milieuprofiel is de milieubelasting weergegeven inclusief het elektriciteitsverbruik tijdens de gebruiksfase van het verlichtingssysteem. In het tweede milieuprofiel zijn alleen de materialen van het verlichtingssysteem weergegeven. Deze laatste figuur, het zogenaamde materiaalprofiel, is toegevoegd omdat de materialen van het verlichtingssysteem in het eerste milieuprofiel slecht te onderscheiden zijn. 100% 80% Elektriciteitsgebruik Bekabeling Armaturen Lampen

60% 40% 20%

itp ut tin ec g ot ox ic ite it En er Br gi oe e ik as ef fe ct Ve rz ur in g Va st af va Zo l m e H r sm um og an e to xi ci te it

Aq ua

tis ch e

U

Ve rm es

tin g

0%

Figuur 8: Milieuprofiel verlichtingssysteem woningcorporatie 100% 90% 80% 70% 60%

Bekabeling Armaturen Lampen

50% 40% 30% 20% 10%

itp ut tin g ec ot ox ic ite it En er gi Br e oe ik as ef fe ct Ve rz ur in g Va st af va Zo l m er H sm um og an e to xi ci te it

U

Aq ua

tis ch e

Ve rm es

tin g

0%

Figuur 9: Milieuprofiel exclusief elektriciteitsverbruik verlichtingssysteem woningcorporatie (materiaalprofiel) 24

ECN-C--00-104

Uit figuur 8 blijkt dat het elektriciteitsverbruik voor verlichting een belangrijk aandeel heeft in het totale milieuprofiel. Zelfs indien het elektriciteitsverbruik zou worden gehalveerd, omdat in dit gebouw het verlichtingssysteem veel minder dan 8 uur per dag en 250 dagen per jaar brandt, wordt het milieuprofiel door het elektriciteitsverbruik tijdens gebruik gedomineerd. Uit figuur 9 blijkt dat met name het materiaalgebruik van de armaturen van belang is voor het milieuprofiel van het materiaalgebruik van het geheel. Uit een nadere analyse van dit resultaat blijkt dat de armaturen die in de grootste hoeveelheden worden toegepast het belangrijkste aandeel hebben in het milieuprofiel van het materiaalgebruik (materiaalprofiel). In deze case dient opgemerkt worden dat ook het bekabelingssysteem bijdraagt aan de milieuprestatie, met name het koper en in mindere mate het PVC zijn hiervoor verantwoordelijk. Het milieuprobleem uitputting wordt voornamelijk veroorzaakt door de toegepaste lampen. De lampen die in de grootste hoeveelheden worden toegepast dragen het meest bij en dit komt door het gebruik van kwik in deze lampen.

3.2

Overheid

Dit gebouw is gekozen vanwege de publieke functie die het gebouw vervult en het feit dat dit een overheidsgebouw betreft. Het gebouw is in 1987 opgeleverd. Het gebouw bestaat uit een kelder, een begane grond en 5 verdiepingen. Ongeveer 20% van de totale ruimte bevindt zich onder de grond. In totaal werken er zo'n 1200 mensen op een bruto vloeroppervlak van ongeveer 50.000 m2. Het verlichtingssysteem dat in 1987 is aangebracht functioneert ook nu nog steeds. Het jaarlijks elektriciteitsverbruik voor verlichting bedraagt ongeveer 501 MWh, dit is ongeveer 11% van het totale elektriciteitsverbruik in dit pand. De totale hoeveelheid kabel die voor het verlichtingssysteem is aangebracht bedraagt naar schatting ongeveer 35 km. De aan- en uitschakeling van het huidige systeem vindt handmatig plaats met behulp van tastschakelaars. 's Avonds na 8 uur wordt met behulp van een veegpuls de verlichting in alle kantoorruimtes uitgeschakeld. Handmatig kan dit eventueel ongedaan worden gemaakt. Bij oplevering van het gebouw ging er ook tussen de middag een veegpuls door het gebouw. Na klachten van de gebruikers is dit systeem buiten werking gesteld. In enkele delen van het pand, zoals gangen en vluchtroutes, brandt de verlichting permanent. Het verlichtingssysteem is in de afgelopen periode onderzocht om te kijken hoe het verbeterd zou kunnen worden. De plannen hiervoor liggen er inmiddels. Er is in ieder geval voor gekozen de armaturen die er nu hangen te blijven gebruiken. Redenen hiervoor zijn het feit dat deze armaturen nog niet zijn afgeschreven en van goede kwaliteit zijn. Er wordt wel gekeken naar daglichtafhankelijke regelingen, voorschakelapparatuur en andere lampen. Voor de LCA van het verlichtingssysteem was een overzicht beschikbaar van de lampen die in dit gebouw zijn toegepast. Aan de hand van dit overzicht is per lamptype een armatuur aangenomen. In onderstaand overzicht worden de hoeveelheden van de lampen aangegeven. Naar schatting is ongeveer 80% van alle armaturen meegenomen in de LCA. Het grootste deel van de armaturen voor TL en TC verlichting is voorzien van conventionele voorschakelapparaten. De verlichting die is voorzien van elektronische voorschakelapparaten is aangebracht na verbouwing van een van de afdelingen. Het elektriciteitsverbruik voor 25 jaar is op basis van het geïnstalleerd vermogen berekend op 28 GWh. Dit komt niet overeen met de door de beheerder opgegeven 501 MWh per jaar (oftewel 12.5 GWh in 25 jaar). Het werkelijke verbruik is 45% van het berekende verbruik. Dit komt doordat door bij het opgegeven getal gekeken is naar het exacte aantal branduren. Bij de berekende waarde is uitgegaan van 8 branduren per dag over 250 dagen. Overigens dient te worden aangetekend dat zelfs bij een halvering van het elektriciteitsverbruik, de gebruiksfase

ECN-C--00-104

25

het milieuprofiel blijft domineren. Inclusief voorschakelapparatuur bedraagt het totale geïnstalleerde vermogen 561 kW. Tabel 5 Overzicht van armaturen en lampen overheidskantoor Lichtbron T26

TC

TC-D

QT 9 QT 12 QT 18 QT 32 QT-DE 12 HIT HME Gloeilamp

Totaal

Vermogen 8 15 18 36 58 7 9 10 11 7 9 10 11 13 15 5 10 20 55 50 150 250 200 70 150 80 15 30 40 54 60 75 100 150 560.638

Aantal 225 150 475 7075 950 468 3770 490 175 25 15 634 65 22 3 425 6 125 74 20 31 45 25 48 22 53 85 185 100 74 95 15 230 45 16.245

Vervangingen in 25 jaar 7

7

5

17 17 34 25 25 10 7 50

In onderstaande figuren is aangegeven wat de milieubelasting van de verschillende onderdelen van het verlichtingssysteem is ten opzichte van elkaar. In de eerste figuur is daarbij het elektriciteitsverbruik in de gebruiksfase meegenomen, in de tweede figuur is alleen gekeken naar het materiaalgebruik van de armaturen, lichtbronnen en bekabeling.

26

ECN-C--00-104

100% 90% 80% 70% Elektriciteitsgebruik Bekabeling Armaturen Lampen

60% 50% 40% 30% 20% 10%

itp ut tin ec g ot ox ic ite it En er Br gi oe e ik as ef fe ct Ve rz ur in g Va st af va Zo l m e H r sm um og an e to xi ci te it

Aq ua

tis ch e

U

Ve rm es

tin g

0%

Figuur 10: Milieuprofiel verlichtingssysteem overheidskantoor 100% 90% 80% 70% 60%

Bekabeling Armaturen Lampen

50% 40% 30% 20% 10%

itp ut tin g ec ot ox ic ite it En er gi Br e oe ik as ef fe ct Ve rz ur in g Va st af va Zo l m er H sm um og an e to xi ci te it

U

Aq ua

tis ch e

Ve rm es

tin g

0%

Figuur 11: Milieuprofiel exclusief elektriciteitsverbruik verlichtingssysteem overheidskantoor (materiaalprofiel) Uit figuur 10 blijkt dat het milieuprofiel van het verlichtingssysteem gedomineerd wordt door het elektriciteitsverbruik in de gebruiksfase. Uit figuur 11 blijkt dat het materiaalgebruik in de armaturen een belangrijk aandeel heeft in het milieuprofiel van het geheel. Het gaat daarbij zowel om het gebruik van aluminium als staal, maar ook de toepassing van elektronica is van invloed op het milieuprofiel van de armaturen. In beide gevallen vormt het milieuprobleem uitputting de uitzondering. Dit heeft te maken met het gebruik van kwik in fluorescentielampen. Kwik is een naar verhouding schaarse grondstof.

3.3

Bankkantoor

Het nieuwe hoofdkantoor van deze bank is gekozen omdat veel gebruik wordt gemaakt van regelsystemen die onder andere benut worden voor de regeling van het verlichtingssysteem. Een andere reden om dit gebouw te selecteren is dat veel kantoren in Amsterdam gebruikt worden door financiële instellingen. Het gebouw is in 1999 in gebruik genomen. Het gebouw bevat een

ECN-C--00-104

27

kelder waarin de parkeergarage is gevestigd. Het overige deel van het gebouw bestaat uit kantoren en enkele bijzondere ruimten zoals een auditorium. Op een totaal bruto oppervlak van 90.000 m2 bevinden zich ongeveer 3.000 werkplekken. Zoals vermeld bevinden zich in het gebouw enkele bijzondere regelingen. Hiervan is de belangrijkste de daglichtafhankelijke regeling van de verlichting op de werkplekken. De hiervoor gebruikte armaturen zijn speciaal voor dit kantoor ontworpen. De verlichting wordt aan- en uitgeschakeld door middel van een afstandsbediening waarmee ook andere gebouwfuncties (zoals verwarming) geregeld kunnen worden. De horizontale lamellen in de klimaatgevel van het kantoor worden ook door dit systeem geregeld. Hiermee wordt voorkomen dat er te veel direct zonlicht in de kantoren binnentreedt. Naast daglichtafhankelijke regeling wordt gebruik gemaakt van een energiezuinige nachtregeling. Deze nachtregeling geldt van 9 uur ’s avonds tot 7 uur in de ochtend. In totaal zijn er in het gebouw ongeveer 22.000 armaturen toegepast waarvan in onderstaande tabel een samenvattend overzicht is gegeven. In de LCA is ongeveer 95% van de armaturen meegenomen. Als lichtbron wordt voornamelijk gebruik gemaakt van fluorescentielampen. Er is voor dit lamptype gekozen vanwege de geringe warmte ontwikkeling van deze lampen. De meeste armaturen zijn uitgerust met elektronische voorschakelapparaten waarvan een aantal dimbaar is. Het totaal geïnstalleerd vermogen is ruim 1000 kW. Dit komt overeen met een elektriciteitsverbruik van 46,5 GWh voor 25 jaar, waarbij voor de daglichtafhankelijk geregelde verlichting een besparing is aangenomen van 50%11. In totaal is er voor het verlichtingssysteem 190 km voedingskabel toegepast. Voor het regelsysteem is dit ongeveer 39 km maar dit is niet meegenomen in de LCA omdat hier ook andere gebouwfuncties mee geregeld worden. Tabel 6 Overzicht armaturen bankkantoor Armatuur In- of opbouw gelakt In- of opbouw met optiek In- of opbouw gesloten In- of opbouw indirect Montagebalken Spots Directe werkplekverlichting Stralers Overig Totaal

Aantal typen 12 6 4 6 61 1 6 5 101

Totaal aantal 739 3010 4107 2283 9990 7 59 1314 21509

Er worden vele soorten lichtbronnen toegepast in dit bankgebouw. In onderstaande tabel wordt hiervan een overzicht gegeven.

11

gebaseerd op de NOVEM folder ‘Daglicht Afhankelijke Verlichting: dat regelt zich vanzelf’.

28

ECN-C--00-104

Tabel 7 Overzicht lampen bankkantoor Lichtbron

Vermogen Aantal (W)

T16 T26

TC TC-D

TC-T

TC-L TC-EL QT QT-32 Gloeilamp HIT-PAR12 HIT-DE MHN-TD13 HIT Totaal

28 49 8 18 36 58 5 10 13 18 26 18 26 32 42 18 36 55 9 20 35 50 75 150 250 150 35 70 70 150 70 34 35 70 1045274

741 4322 7 1291 845 4772 36 2691 934 5919 1732 1081 593 310 30 60 62 10 5 11 46 627 116 36 84 15 1044 502 12 98 34 42 54 5 28167

Vervangingen in 25 jaar 5 7

5 6

6

6 6 10-15 10-15 50 8-10 8-10 5 5-15

In de onderstaande figuren is het resultaat van de LCA van dit kantoorgebouw te zien. In het milieuprofiel is te zien dat het elektriciteitsverbruik op bijna alle milieuthema’s de score vrijwel volledig bepaalt. Een uitzondering hierop vormt het milieuthema uitputting. Bij dit thema hebben het kwik uit fluorescentielampen en het koper in de kabels een groot aandeel in de score. Dit komt omdat kwik en koper relatief schaarse materialen zijn.

12 13

PAR staat voor spiegelreflex. MHN-TD is een metaalhalogenide lamp.

ECN-C--00-104

29

100% 80% Elektriciteitsgebruik Bekabeling Armaturen Lampen

60% 40% 20%

itp ut tin ec g ot ox ic ite it En er Br gi oe e ik as ef fe ct Ve rz ur in g Va st af va Zo l m e H r sm um og an e to xi ci te it

Aq ua

tis ch e

U

Ve rm es

tin g

0%

Figuur 12 Milieuprofiel verlichtingssysteem bankkantoor De milieubelasting als gevolg van het materiaalgebruik wordt vooral bepaald door de armaturen en het koper in de bedrading. De grote invloed van de bekabeling komt omdat lengte per armatuur hoog is. De lichtbronnen hebben buiten het milieuthema uitputting nauwelijks invloed. 100% 90% 80% 70% 60%

Bekabeling Armaturen Lampen

50% 40% 30% 20% 10%

itp ut tin g ec ot ox ic ite it En er gi Br e oe ik as ef fe ct Ve rz ur in g Va st af va Zo l m er H sm um og an e to xi ci te it

U

Aq ua

tis ch e

Ve rm es

tin g

0%

Figuur 13 Milieuprofiel exclusief elektriciteitsverbruik verlichtingssysteem bankkantoor (materiaalprofiel)

3.4

Politie

Het gebouw dat in gebruik is bij de politie is gebouwd in 1974 en is daarmee het oudste gebouw van de vier cases. Het grootste deel van het verlichtingssysteem is sindsdien niet meer vervangen. Het gebouw bestaat uit vijf verdiepingen waarvan er zich één onder de grond bevindt. De kelder herbergt de parkeergarage en enkele kleedruimten, en op de begane grond zijn garages en werkplaatsen gevestigd. De overige drie verdiepingen bestaan uit kantoren. De totale bruto oppervlakte bedraagt 30.000 m2.

30

ECN-C--00-104

Op de begane grond is in 1995 het verlichtingssysteem vervangen. Er zijn veel nieuwe armaturen aangebracht die voor het grootste deel zijn voorzien van elektronische voorschakelapparaten. Een deel van het gebouw wordt 24 uur per dag gebruikt. Hoewel een deel van de verlichting in gangen en dergelijke met een tijdklok wordt geschakeld brandt toch een relatief groot deel van de verlichting op tijden dat dit niet nodig is. Het elektriciteitsverbruik voor verlichting is volgens informatie van de beheerder 1,4 MWh per jaar wat overeenkomt met 39% van het totale elektriciteitsverbruik in het gebouw. Vanwege het ontbreken van een volledige armaturenlijst (naar schatting de helft ontbreekt), is er voor gekozen de LCA alleen uit te voeren voor de primaire werkplekverlichting die wordt toegepast in de kantoren op de bovenste drie verdiepingen. Dit deel van het verlichtingssysteem bestaat uit 2056 gelakte Philips TL armaturen met twee 58W T26 lampen waarvan er over het algemeen maar een brandt. De armaturen zijn uitgerust met een conventioneel voorschakelapparaat. Voor de bedrading is op basis van een eigen inschatting één kwart van de totaal geschatte 100 km meegenomen. Dit is slechts een grove benadering. Het elektriciteitsverbruik is op basis van het geïnstalleerde vermogen aan primaire werkplekverlichting berekend op 6,5 GWh voor 25 jaar. In de onderstaande grafieken is het resultaat van de LCA afgebeeld. Tabel 8 Overzicht lampen politiebureau Armatuur

Aantal

Lamp

Vermogen

Inbouw gelakt

2056

2 x T26

58 W

Vervangingen lampen in 25 jaar 7

100% 80% Elektriciteitsgebruik Bekabeling Armaturen Lampen

60% 40% 20%

itp ut tin ec g ot ox ic ite it En er Br gi oe e ik as ef fe ct Ve rz ur in g Va st af va Zo l m e H r sm um og an e to xi ci te it

Aq ua

tis ch e

U

Ve rm es

tin g

0%

Figuur 14 Milieuprofiel primaire werkplek verlichting politiebureau

ECN-C--00-104

31

100% 80% 60%

Bekabeling Armaturen Lampen

40% 20%

itp ut tin g ec ot ox ic ite it En er gi Br e oe ik as ef fe ct Ve rz ur in g Va st af va Zo l m er H sm um og an e to xi ci te it

Aq ua

tis ch e

U

Ve rm es

tin g

0%

Figuur 15 Milieuprofiel exclusief elektriciteitsverbruik primaire werkplekverlichting politiebureau (materiaalprofiel) Het grootste deel van het milieuprofiel wordt bepaald door het elektriciteitsverbruik van de verlichting. Bij het milieuthema uitputting wordt het grootste gedeelte veroorzaakt door het kwik in de lampen. Het materiaal profiel wordt gedomineerd door de armaturen. Ook de bekabeling heeft een redelijke invloed op het materiaal profiel maar de hoeveelheid bekabeling is een grove schatting waardoor hier een grote onzekerheid in zit. De lampen veroorzaken buiten het milieuthema uitputting nauwelijks een milieubelasting.

32

ECN-C--00-104

4.

AFDANKING VERLICHTINGSSYSTEMEN

De afdanking van het verlichtingssysteem is niet in de LCA meegenomen omdat hierbij problemen ontstaan bij de toerekening van bijvoorbeeld recycling. Daarnaast blijkt dat de afvalverwerkingsprocessen zoals bijvoorbeeld verbranding niet goed in het computerprogramma Simapro (zie bijlage 1) worden meegenomen. In deze studie is er daarom voor gekozen de afdanking hoofdzakelijk kwalitatief te beschrijven en alleen de totale hoeveelheid te verwijderen afval te berekenen.

4.1

Ontstaan van afval

Bij de afdanking van verlichtingssystemen is het in de eerste plaats belangrijk te kijken naar de frequentie waarmee de onderdelen van het verlichtingssysteem worden afgedankt. In de onderstaande tabel is hiervan een overzicht gegeven. Tabel 9 Vervangingen onderdelen verlichtingssystemen Onderdeel

Aantal malen verwijdering gedurende 25 jaar

Lampen

5 tot 50 maal (zie ook overzichten bij cases) 1 tot 2 maal 1 tot 3 maal 1 maal

Armaturen Voorschakelapparaten Bekabeling

In de onderstaande tabel is de hoeveelheid afval die tijdens de levensduur van het verlichtingssysteem moet worden verwijderd weergegeven in vergelijking met de hoeveelheid afval die ontstaat bij de productie en het gebruik. Aan deze tabel is te zien dat de hoeveelheid te verwijderen afval tussen de 2 en 6 procent van het totale afval uitmaakt, de rest van het afval wordt veroorzaakt door het elektriciteitsverbruik. Bij het opwekken van elektriciteit ontstaan namelijk onder andere slakken. Hoewel dit per kilowattuur weinig is (ongeveer 100 g/kWh) wordt er wel veel elektriciteit gebruikt. De hoeveelheid finaal afval dat door de verwijdering van het verlichtingssysteem ontstaat zal lager liggen vanwege de verwerking (bijvoorbeeld verbranding of recycling) van het afval. Tabel 10 Totale hoeveelheid geproduceerd afval Case

Totaal afval (ton) in 25 jaar Productie Gebruik Te verwijderen materialen elektriciteit totaal lampen armaturen bekabeling Woningcorporatie 0,5 (<1%) 149 (97%) 3,5 (2%) 0,5 (13%) 2,6 (75%) 0,4 (12%) Overheid 6,5 (<1%) 2.780 (97%) 72,9 (3%) 10,9 (15%) 53,1 (73%) 8,9 (12%) Bankkantoor 15,4 (<1%) 4.620 (93%) 320,0 (6%) 14,4 (5%) 273 (85%) 32,6 (10%) Politie 2,5 (<1%) 645 (96%) 24,7 (4%) 4,9 (20%) 16,7 (68%) 3,1 (12%)

Uit tabel 10 blijkt dat het zwaartepunt bij het ontstaan van de afval tijdens de gehele levensketen van het verlichtingssysteem ligt bij het elektriciteitsverbruik in de gebruiksfase. Ook blijkt dat de armaturen het grootste deel veroorzaken van de hoeveelheid afval die moet worden verwijderd. Deze gegevens komen overeen met de resultaten van de LCA uit hoofdstuk 3.

ECN-C--00-104

33

4.2

Verwijdering van afval

Bij de verwijdering van afval dat ontstaat bij vervangingen van onderdelen van het verlichtingssysteem moet rekening worden gehouden met een doelmatige verwijdering. Dit houdt in dat het afval alleen mag worden afgevoerd door een erkend inzamelingsbedrijf. Globaal zijn er drie manieren om het afval te verwijderen: 1. De onderdelen van het verlichtingssysteem worden onder eigen beheer gedemonteerd en verwijderd. 2. De demontage wordt uitbesteed aan een extern bedrijf maar de verwijdering vindt plaats onder eigen beheer. 3. Zowel de demontage als de verwijdering worden uitbesteed. De laatste twee mogelijkheden zijn vooral geschikt bij collectieve vervanging van bijvoorbeeld lampen. Zeker bij het uitbesteden van de verwijdering is het belangrijk dat er goede afspraken worden gemaakt over hoe het afval wordt afgevoerd. De houder van het afval is namelijk ten alle tijden verantwoordelijk voor de doelmatige verwijdering. De kosten voor de verwijdering van lampen lopen sterk uiteen vanwege de aard van het afval. Gloeilampen kunnen met het normale bedrijfsafval worden verwijderd waardoor de kosten slechts enkele centen per lamp bedragen. Voor gasontladingslampen moet gerekend worden op kosten tussen ƒ 0,50 en ƒ 1,00, omdat deze lampen als gevaarlijk afval zijn aangewezen.

4.3

Verwerking van afval

In de onderstaande paragrafen wordt een overzicht gegeven van hoe de verschillende onderdelen van een verlichtingssysteem kunnen worden verwerkt. In bijlage 4 staan deze beschrijvingen schematisch uitgewerkt. Lampen De afvalstroom lampen is vrij divers. Een eerste verdeling kan worden gemaakt tussen gevaarlijk en niet gevaarlijk afval. Gasontladingslampen (fluorescentielampen en overige gasontladingslampen) zijn namelijk in bijlage III van het Besluit Aanwijzing Gevaarlijke Afvalstoffen (BAGA) aangewezen als gevaarlijk afval. Gloei- en halogeenlampen Gloeilampen en halogeenlampen vallen niet onder het BAGA en worden via het bedrijfsafval afgevoerd. In Nederland wordt bedrijfsafval verbrand, dit gebeurt dus ook met deze lampen. Het grootste gedeelte van de lampen komt in de verbrandingsslakken terecht. Uit deze slakken kunnen, na breken, metalen worden teruggewonnen. Het deel van de materialen dat niet in de slakken terechtkomt zal in de rookgassen terechtkomen. Dit betreft voornamelijk de gassen en een zeer klein deel van de metalen. Van de metalen wordt weer een groot gedeelte afgevangen in stoffilters. Fluorescentielampen Langwerpige fluorescentielampen kunnen worden gerecycled door middel van een speciaal hiervoor ontwikkeld proces. Bij dit proces worden eerst de uiteinden van de lampen afgesneden waarna de gassen en fluorescentiepoeders worden uitgeblazen. De zuivere glazen buis die overblijft wordt omgesmolten tot nieuwe buizen voor fluorescentielampen. De gassen en fluorescentiepoeders worden van elkaar gescheiden. De edelgassen worden geëmitteerd naar de lucht en hebben hier geen effect op het milieu. Het kwik wordt teruggewonnen en kan direct weer gebruikt worden in nieuwe fluorescentielampen. Door dit hergebruik van kwik wordt de score bij het milieuthema uitputting verlaagd, omdat in de berekening gebruik is gemaakt van primair kwik. Bij de fluorescentiepoeders moet onderscheid worden gemaakt tussen fluorescentiepoeders van voor 1998 en van na 1998. De poeders van voor 1998 dienen te worden gestort. De fluorescentiepoeders van na 1998 kunnen na toevoeging van een klein deel nieuwe poeders opnieuw in lampen worden gebruikt. Overige gasontladingslampen 34

ECN-C--00-104

De overige gasontladingslampen worden geschredderd waarna de verschillende materialen kunnen worden gescheiden. Het glas en de fluorescentiepoeders van na 1998 kunnen worden gebruikt voor het maken van nieuw lampen. Metalen waaronder kwik en koper worden gerecycled. Andere metaaldampen zoals natrium worden aan actieve koolstof (poreuze koolstof dat voor bepaalde elementen werkt als een spons) geadsorbeerd. Kunststoffen uit bijvoorbeeld de lampvoet worden verbrand. Dit levert energie op maar er ontstaat onder andere ook CO2. Recycling van kunststoffen vindt vanwege de lage restwaarde en problemen bij de scheiding van verschillende soorten weinig plaats. Armaturen Armaturen kunnen vrijkomen tijdens het gebruik van een gebouw bijvoorbeeld als de armaturen verouderd zijn, en bij de sloop van een gebouw. Voor de afvalverwerking maakt het moment van vrijkomen weinig uit. Eventueel worden de armaturen, voordat ze daadwerkelijk in de afvalverwerking terechtkomen, hergebruikt. Armaturen zullen, vanwege de grote hoeveelheid metalen, gescheiden worden afgevoerd. Hierna vindt scheiding plaats van de verschillende materialen bijvoorbeeld door middel van schredderen. De metalen kunnen worden gerecycled. Dit levert vaak een aanzienlijke besparing in energiegebruik en vermindering van uitputting op. Kunststoffen die in de armaturen zitten worden verbrand. Voorschakelapparaten Voorschakelapparaten kunnen zowel apart als vast aan armaturen worden afgevoerd. In beide gevallen wordt deze stroom wel gescheiden gehouden van andere afvalstromen zodat recycling mogelijk is. Doordat deze apparaten, vooral de elektronische, uit vele verschillende materialen bestaan is recycling alleen mogelijk door middel van schredderen. Hierna kunnen de materialen worden gescheiden. De metalen worden gerecycled en kunststoffen verbrand. Bekabeling Ook bekabeling wordt gescheiden afgevoerd vanwege de grote hoeveelheden waardevol koper. Het koper wordt gescheiden van de isolerende kunststoffen door middel van schredderen. Het koper wordt gerecycled waardoor het energiegebruik bij de productie van nieuw koper afneemt en de uitputting van de kopervoorraden wordt verminderd. De vrijkomende kunststoffen worden verbrand.

ECN-C--00-104

35

5.

ONDERHOUD VAN VERLICHTINGSSYSTEMEN

In dit hoofdstuk is nagegaan wat de invloed is op de milieuprestatie bij individuele vervanging dan wel collectieve vervanging van lichtbronnen en verlichtingsbronnen. Hiervoor zal eerst een overzicht worden gegeven van het beleid dat gebouwbeheerders aanhouden met betrekking tot vervanging van onderdelen van het verlichtingssysteem.

5.1

Beleid van beheerders

De informatie in deze paragraaf is gebaseerd op interviews met de beheerders van de gebouwen die gebruikt zijn voor de cases in hoofdstuk 3, aangevuld met gegevens over het onderhoud bij ECN. Gezien het kleine aantal geïnterviewde partijen hoeft het beleid niet representabel te zijn voor de dagelijkse praktijk van gebouwbeheerders in Amsterdam. Wel kan op basis van deze gegevens worden aangegeven welke afwegingen er worden gemaakt en tot welke keuzes er kan worden gekomen. Vervangingen van lichtbronnen In het verlichtingssysteem zijn de lampen het onderdeel met de kortste levensduur. Voor het vervangen van lampen worden onderhoudsplannen opgesteld. Deze plannen kunnen worden onderscheiden in collectieve of individuele vervanging. Bij collectieve vervanging worden de lampen in (een deel van) het kantoor na een vaste periode allemaal vervangen. Bij individuele vervanging worden de lampen vervangen op het moment dat ze kapot zijn. Collectieve vervanging wordt vaak gepland op basis van de levensduur die is opgegeven door de fabrikant of op basis van de achteruitgang in lichtopbrengst. Een belangrijk criterium bij de keuze van een vervangingssysteem zijn de arbeidskosten. Bij collectieve vervanging zijn deze kosten over het algemeen lager omdat lampen in grote hoeveelheden ingekocht kunnen worden en er aan een stuk doorgewerkt kan worden. Hierdoor heeft collectief vervangen over het algemeen de voorkeur, zeker bij moeilijk bereikbare plaatsen omdat hierbij duur gereedschap (bij voorbeeld een hoogwerker) nodig is. Een reden om toch te kiezen voor individuele vervanging kan zijn dat ertussen de gebruikte lampen een groot verschil in levensduur zit. Dit kan bijvoorbeeld het geval zijn bij het gebruik van vele verschillende lampen of bij het toepassen van een daglichtafhankelijke regeling bij dezelfde lampen. Door deze vorm van energiebesparing zal er namelijk een verschil optreden in de branduren van de lampen. Aangezien in kantoren steeds meer per lichtbron geregeld lijkt te gaan worden, lijkt er een neiging te zijn steeds meer over te stappen op individuele vervanging. Vervanging van armaturen en bekabeling Armaturen (inclusief voorschakelapparaten) en bekabeling hebben een beduidend langere levensduur dan lampen. Vervanging van armaturen vindt alleen plaats als deze technisch niet meer voldoen. Dit heeft dan vooral te maken met comfortaspecten en eventueel elektriciteitsverbruik. Hierbij wordt als voorwaarde gehanteerd dat de armaturen reeds zijn afgeschreven. Deze afschrijvingstermijn is vanwege de lange levensduur vaak vrij lang (meer dan 10 jaar). Er dient te worden aangetekend dat kantoren steeds sneller opnieuw ingericht worden door snelle ontwikkelingen in bedrijven. Hierdoor zou de praktische levensduur van armaturen omlaag kunnen gaan. Bekabeling wordt vrijwel nooit vervangen tenzij dit vanwege een calamiteit noodzakelijk blijkt te zijn. Eventueel kan tot vervanging worden overgegaan bij een grote renovatie van een kantoor.

5.2

Collectieve of individuele vervanging

Zoals al vermeld kan voor het vervangen van lampen gekozen worden tussen collectieve en individuele vervanging. Voor twee soorten lampen is nagegaan wat de gevolgen zijn voor de

36

ECN-C--00-104

keuze voor een van de twee mogelijkheden. De gekozen lampen zijn een T16 lamp met een elektronisch voorschakelapparaat en een T26 met een conventioneel voorschakelapparaat. Voor deze twee soorten lampen is in dit rapport uitgegaan van respectievelijk een levensduur van 12.000 uur en 8.000 uur bij collectieve vervanging (zie figuur 16). In dit geval wordt collectief vervangen bij een uitvalspercentage van 10%. De gemiddelde levensduur voor deze lampen ligt bij deze lampen respectievelijk ongeveer 20% en 40% hoger namelijk 14.200 uur en 11.200 uur. Dit betekent dat bij collectieve vervanging een zelfde percentage meer lampen wordt vervangen dan bij individuele vervanging. Indien voor collectieve vervanging uitgegaan wordt van een uitvalspercentage van 40% bestaat er geen verschil meer tussen collectieve en individuele vervanging. Daarbij komt dat door energiebesparende maatregelen bijvoorbeeld aanwezigheidsdetectie het aantal branduren sterk uiteen kunnen lopen waardoor het verschil in absolute levensduur (uitgedrukt in jaren) toeneemt. 100

Werkende lampen (%)

90

80 T26 T16 70

60

50 0

5000

8000

10000

12000

15000

Levensduur (uren)

Figuur 16 Verhouding tussen levensduur en percentage werkende lampen De kosten voor individuele dan wel collectieve vervanging kunnen worden gesplitst in drie soorten: • kosten voor de lampen (40 tot 80% van de totale kosten); • kosten voor arbeid (15 tot 50%); • kosten voor afvalverwijdering (5 tot 10%). Uit deze opsomming blijkt dat het grootste gedeelte van de kosten wordt bepaald door de aanschaf van lampen. De kosten hiervan worden vooral bepaald door de soort lampen en in mindere mate door de korting die bij grote hoeveelheden worden verkregen. De kosten voor arbeid worden bepaald door de gekozen beheersvorm. Bij collectieve vervanging worden de kosten bepaald door de bereikbaarheid van de lampen en de hoeveelheid lampen die moeten worden vervangen. Bij individuele vervanging maakt het veel uit of het vervangen wordt uitbesteed of binnen de organisatie wordt gehouden. Vooral bij kleine kantoren lopen de kosten voor het uitbesteden van individuele vervanging hoog op. Het verschil in kosten tussen collectieve en individuele vervanging hoeft bij de juiste keuzes niet groot te zijn.

ECN-C--00-104

37

6.

ENERGIE EN MILIEUBESPARENDE OPTIES

Uit de voorgaande paragrafen is gebleken dat vervanging van verlichtingssystemen zich vooral zou moeten richten op die vervangingen waarbij elektriciteit wordt bespaard. De lichtbronnen, armaturen en bekabeling dragen naar verhouding maar heel beperkt bij aan de totale milieubelasting die door een verlichtingssysteem wordt veroorzaakt. Op basis van deze conclusie is gekeken wat de milieu-effecten zijn van de volgende variaties: • groene stroom (mix zoals die in Amsterdam wordt gehanteerd) in plaats van conventionele stroom; • optimalisatie van het verlichtingssysteem op elektriciteitsverbruik.

6.1

Vervanging door groene stroom

De milieubelasting van het gebruik van het verlichtingssysteem kan worden verlaagd door gebruik te maken van een andere energiebron. De makkelijkste manier om dit te doen is het inkopen van zogenaamde groene stroom of natuurstroom. De kosten van deze vorm van elektriciteit zijn hoger (ongeveer 8 cent per kWh in het jaar 2000 voor Amsterdam) dan van normale elektriciteit. Er kan wel een groot milieuvoordeel verwacht worden doordat de milieubelasting van het verlichtingssysteem voornamelijk wordt bepaald door het elektriciteitsverbruik. Groene stroom bestaat net als gewone elektriciteit uit een mengsel van verschillende bronnen. Voor de gemeente Amsterdam wordt 96% opgewerkt door middel van windmolens, waterkracht en zonne-energie leveren ieder 2% van de totale hoeveelheid groene stroom. 100% 90% 80% 70% 60%

Gewone elektriciteit Groene stroom

50% 40% 30% 20% 10%

itp ut tin g ec ot ox ic ite it En er Br gi oe e ik as ef fe ct Ve rz ur in g Va st af va Zo l m er H s um m og an e to xi ci te it

U

Aq ua

tis ch e

Ve rm

es tin g

0%

Figuur 17 Vergelijking tussen de gemiddelde milieuprofielen van de verlichtingssystemen van de cases bij gebruik van gewone en groene stroom Uit figuur 17 valt op te maken dat de groene stroom op vrijwel alle milieuthema’s veel beter scoort dan gewone elektriciteit. De verbetering bij het milieuthema uitputting is minder hoog omdat dit thema vooral bepaald wordt door het gebruik van kwik in de onderdelen van het verlichtingssysteem. Voor conventionele elektriciteit en elektriciteit uit zon, wind en water is gebruik gemaakt van gegevens die in de ETH database (zie bijlage 1) beschikbaar zijn. Hierin is milieubelasting van de installaties voor de opwekking van elektriciteit meegenomen. Vooral bij groene stroom levert dit het grootste deel van de milieubelasting.

38

ECN-C--00-104

100% 90% 80% 70% Materialen verlichtingssysteem Electriciteit uit water

60% 50% 40%

Electriciteit uit zonlicht Electriciteit uit wind

30% 20% 10%

itp ut tin ec g ot ox ic ite it En er Br gi oe e ik as ef fe ct Ve rz ur in g Va st af va Zo l m e H rs um m og an e to xi ci te it

Aq ua

tis ch e

U

Ve rm es

tin g

0%

Figuur 18 Gemiddelde milieuprofiel cases bij gebruik van groene stroom In figuur 18 is een gemiddeld milieuprofiel van de vier voorbeeldkantoren weergegeven bij de inzet van groene stroom. In deze figuur is de invloed van groene stroom verdeeld over de diverse bronnen. Te zien is dat, ook bij het gebruik van groene stroom, het elektriciteitsverbruik het grootste deel van de milieubelasting veroorzaakt. Wel neemt de invloed van de materialen in het verlichtingssysteem aanzienlijk toe. Daarnaast blijkt dat dit profiel zowel door wind- als zonne-energie wordt bepaald. Dit komt mede doordat voor de productie van zonnecellen een grote hoeveelheid (vaak nog fossiele energie) nodig is.

6.2

Optimalisatie elektriciteitsverbruik

In de onderstaande paragrafen worden enkele voorbeelden gegeven van manieren waarop in de kantoren die gebruikt zijn voor de cases elektriciteit kan worden bespaard. Vanwege de voorbeeldfunctie zijn de besparingsopties zo breed mogelijk gehouden. Deze variëren dan ook van relatief simpel, door het toevoegen van een kleine sensor, tot ingewikkeld, door het vervangen van het complete systeem. De in dit hoofdstuk gegeven scenario’s dienen alleen ter illustratie van de mogelijkheden die er zijn om de milieubelasting van het verlichtingssysteem terug te brengen. Welke maatregelen er in een specifieke situatie, ook financieel gezien, mogelijk zijn, zal specifiek moeten worden nagegaan. In verband met het financiële aspect wordt gewezen op enkele subsidiemogelijkheden die staan vermeld in bijlage 3. Woningcorporatie De verlichting die gebruikt is bij de woningcorporatie is reeds behoorlijk energiezuinig. Een verbetering is het gebruik maken van daglichtafhankelijke regelingen voor de primaire werkplekverlichting. Hiervoor dienen de voorschakelapparaten te worden vervangen door dimbare varianten en dienen sensoren aangebracht te worden met bijbehorende bedrading. In onderstaande figuur is het resultaat te zien. Het blijkt dat het overstappen op daglichtafhankelijke regelingen met name aanzienlijk bijdraagt aan het reduceren van het elektriciteitsverbruik: deze zakt met ongeveer 20%. De veranderingen in het milieuprofiel als gevolg van het materiaalgebruik zijn te verwaarlozen.

ECN-C--00-104

39

100% 90% 80% 70% 60%

Totaal nu Totaal verbeterd

50% 40% 30% 20% 10%

ut tin g ec ot ox ic ite it En er Br gi e oe ik as ef fe ct Ve rz ur in g Va st af va Zo l m er H sm um og an e to xi ci te it

itp

U

Aq ua

tis ch e

Ve rm

es tin g

0%

Figuur 19 Verbetering milieuprofiel woningcorporatie Overheid De huidige verlichting van de primair werkplekken in dit kantoor bestaat uit spiegel optiek armaturen. Deze armaturen zullen niet worden vervangen. Wel zullen de conventionele voorschakel apparaten worden vervangen door elektronische. Ook bij de TC lampen wordt ervoor gekozen de voorschakelapparaten te vervangen door elektronische. Omdat de fittingen van TC lampen voor elektronische voorschakelapparaten anders zijn, zullen ook de lampen en de armaturen dienen te worden vervangen. Deze vervanging betreft het grootste deel van de lichtbronnen voor dit kantoorgebouw. In figuur 20 is aangegeven welke verbetering in het milieuprofiel bereikt wordt als deze vervangingen worden doorgevoerd. In dit milieuprofiel is het elektriciteitsverbruik tijdens de gebruiksfase meegenomen. Het blijkt dat er over het geheel een verbetering van het milieuprofiel van ongeveer 15% bereikt wordt. Dit komt vooral door de reductie van het elektriciteitsverbruik en in beperkte mate door andere materialen in elektronische voorschakelapparatuur. 100% 90% 80% 70% 60%

Totaal nu Totaal verbeterd

50% 40% 30% 20% 10%

ec ot ox ic ite it En er Br gi e oe ik as ef fe ct Ve rz ur in g Va st af va Zo l m er H sm um og an e to xi ci te it

ut tin g itp

U Aq ua

tis ch e

Ve rm

es tin g

0%

Figuur 20 Verbetering milieuprofiel overheidskantoor

40

ECN-C--00-104

Bankkantoor Bij het verlichtingssysteem van het bankkantoor is reeds op vele manieren gewerkt aan energiebesparing. Dit kantoor leent zich met name nog voor de toepassing van daglichtsystemen. Het hoogste rendement voor dit soort systemen kan behaald worden als er reeds bij het ontwerp rekening mee wordt gehouden. In dit geval is het alleen mogelijk te kijken naar systemen die achteraf inpasbaar zijn. De huidige regeling voor daglichttoetreding wordt voornamelijk geregeld op het voorkomen van toetreding van direct zonlicht. Dit om verblinding te voorkomen en de koellast laag te houden. Hierdoor wordt ook het indirecte licht (dat niet of nauwelijks tot verblinding en verwarming leidt) buiten de kantoren gehouden. Door het indirecte zonlicht te sturen kan het daglichtniveau op de werkplek worden verhoogd. Er wordt niet gekozen voor het geleiden van het directe zonlicht verder in de kantoorruimte, omdat dit de koellast van het gebouw zal verhogen. Voor de sturing van het indirecte zonlicht wordt een prismatisch element in het bovenlicht voorgesteld. Door dit systeem wordt het directe zonlicht gereflecteerd en het indirecte zonlicht verder de ruimte in gestuurd. Dit systeem zorgt er voornamelijk in het voor- en najaar voor dat het verlichtingsniveau in de achterzijde van de ruimte sterk toeneemt en zorgt zo voor energiebesparing. De hoeveelheid energie die bespaard wordt is moeilijk te kwantificeren. Dit hangt niet alleen af van het verlichtingssysteem maar ook van het ontwerp van het gebouw. Ook de milieubelasting van de extra gebruikte materialen is hierdoor moeilijk te berekenen. Politie Voor het politiebureau worden de huidige armaturen volledig vervangen. Voor het nieuwe verlichtingssysteem wordt gebruik gemaakt van T16 lampen en bijbehorende miniatuur armaturen die zijn voorzien van elektronische voorschakelapparaten. Omdat in de huidige situatie er maar één lamp per armatuur daadwerkelijk brandt is voor de nieuwe armaturen gekozen voor een éénlamps uitvoering. Daarnaast zijn de armaturen voorzien van spiegeloptiek waardoor het rendement toeneemt. De gekozen lamp heeft een vermogen van 49W. Door het hogere rendement van de lamp en de armatuur kan het aantal armaturen met 10% worden verminderd. In onderstaande grafieken is het resultaat van de verbetering op het milieu- en materiaalprofiel te zien. 100% 90% 80% 70% 60%

Totaal nu Totaal verbeterd

50% 40% 30% 20% 10%

ut tin g ec ot ox ic ite it En er Br gi e oe ik as ef fe ct Ve rz ur in g Va st af va Zo l m er H sm um og an e to xi ci te it

itp

U

Aq ua

tis ch e

Ve rm

es tin g

0%

Figuur 21 Verbetering milieuprofiel politiebureau

ECN-C--00-104

41

100% 90% 80% 70% 60%

Totaal nu Totaal verbeterd

50% 40% 30% 20% 10%

ut tin g ec ot ox ic ite it En er Br gi e oe ik as ef fe ct Ve rz ur in g Va st af va Zo l m er H sm um og an e to xi ci te it

itp

U

Aq ua

tis ch e

Ve rm

es tin g

0%

Figuur 22 Verbetering materiaalprofiel politiebureau Op het milieuprofiel wordt over het algemeen een verbetering van 22% behaald. Het milieuthema uitputting vormt hierbij een uitzondering. De verbetering bij dit thema komt voornamelijk door het terugbrengen van het aantal lampen. De verbetering bij de overige milieuthema’s komt door de verlaging van het elektriciteitsverbruik. De verbetering in het materiaalprofiel is ongeveer 50%. Dit komt doordat het aantal armaturen lager is maar ook omdat er minder materiaal in de armatuur is verwerkt. Bij het milieuthema vast afval is de verbetering niet zo hoog omdat dit thema vooral bepaald wordt door de bekabeling en de bekabeling niet wordt vervangen.

42

ECN-C--00-104

7.

CONCLUSIES

Dit rapport geeft een beschrijving van een onderzoek naar de milieubelasting van verlichtingssystemen in kantoorgebouwen. In dit onderzoek stonden twee vragen centraal: 1. Wat zijn de milieueffecten van periodieke vervanging van lampen in organisaties met inachtneming van alle fasen van hun levensloop? 2. Wat zijn de milieueffecten van vervanging van verlichtingssystemen door energiezuinigere en duurzamere verlichtingssystemen in organisaties met inachtneming van alle fasen van hun levensloop? Deze vragen zijn beantwoord door het uitvoeren van een milieugerichte levenscyclusanalyse van het verlichtingssysteem in vier voorbeeldkantoren. Als eerste kan worden geconcludeerd dat het elektriciteitsverbruik van een verlichtingssysteem het grootste deel van de milieubelasting bepaalt over de gehele levensketen. Ook als gekeken wordt naar vrijkomend afval over de gehele levensketen, dan blijkt de hoeveelheid afval die gerelateerd is aan elektriciteitsverbruik veruit dominant te zijn ten opzichte van het vrijkomend afval na afdanking van het verlichtingssysteem. Als gekeken wordt naar het materiaalgebruik in lichtbronnen, armaturen, schakel- en besturingsmiddelen en aansluitingen, dan blijken de armaturen het grootste deel van de milieubelasting te bepalen, gevolgd door de bekabeling. De lichtbronnen hebben nauwelijks invloed op het milieuprofiel, wel wordt een belangrijke bijdrage (ongeveer 75%) geleverd aan het milieuprobleem uitputting. Dit wordt voornamelijk veroorzaakt door het gebruik van kwik. De keuze tussen individuele en collectieve vervanging vindt voornamelijk plaats op basis van kosten. Het aantal lampen dat over de levensduur van een gebouw wordt vervangen is bij individuele vervanging 20% tot 40% lager dan bij collectieve vervanging. Vanuit milieuoogpunt kan dus het beste gekozen worden voor individuele vervanging. Daar komt nog bij dat door het besparen van energie (bijvoorbeeld door daglichtafhankelijke regelingen) de absolute levensduur verder uit elkaar zal lopen. De lichtbronnen zelf hebben slechts een zeer kleine invloed op het milieuprofiel waardoor de winst die hiermee kan worden behaald relatief klein is. Vanwege het feit dat het elektriciteitsverbruik de meeste invloed heeft op het milieuprofiel van verlichtingssystemen in kantoren kan de milieubelasting het beste worden teruggebracht door te doen aan energiebesparing. Hiervoor zijn de laatste jaren diverse producten op de markt gekomen zoals energiezuinige lampen, armaturen en daglichtafhankelijke regelingen. Ook daglichtsystemen kunnen een belangrijke bijdrage leveren aan energiebesparing. Er is nog weinig ervaring met dit soort systemen opgedaan. Een goede daglichttoetreding dient voornamelijk bereikt te worden door middel van een goed gebouw- of renovatieontwerp. Naast het besparen van energie is het ook mogelijk gebruik te maken van een schonere energiebron. De gemakkelijkste methode om dit te doen is het inkopen van groene elektriciteit bij het energiebedrijf. In Amsterdam wordt deze elektriciteit voornamelijk opgewerkt met behulp van wind, zon en waterkracht. Ook bij het gebruik van deze vorm van elektriciteit blijft het milieuprofiel gedomineerd worden door het elektriciteitsverbruik, vanwege de productie van de apparatuur voor het opwekken van duurzame energie.

ECN-C--00-104

43

BIJLAGE 1 DE LCA METHODIEK Met een milieugerichte levenscyclusanalyse (LCA) wordt de milieuprestatie van een product (of dienst) systematisch bepaald. Dit gebeurt via een zogenaamde ‘van wieg tot graf’ benadering. Dit betekent dat alle fasen in de levenscyclus van een product worden bekeken. Deze fasen zijn: • winning van grondstoffen; • bereiding van halfproducten; • productie; • gebruik; • afvalverwerking. In deze bijlage wordt aan de hand van de te doorlopen stappen uitgelegd hoe een LCA wordt uitgevoerd. Tevens zal een uitleg worden gegeven van de milieuthema’s waarin de resultaten van een LCA vaak worden uitgedrukt. De beschrijving in deze bijlage is gebaseerd op de CML handleiding (Heijungs, 1992) en getoetst aan de ISO 14040 norm uit 1997. In de laatste paragraaf wordt een beschrijving gegeven van Simapro het programma waarmee de LCA berekeningen worden uitgevoerd. Hierin zullen ook vaak gebruikte databases en bronnen voor milieu-informatie worden beschreven die in dit programma aanwezig zijn. Stappen in een LCA onderzoek Doelbepaling Een LCA wordt opgestart met het bepalen van het doel van de LCA. Het doel heeft namelijk consequenties voor de mate van detail van het onderzoek. Het doel van de LCA kan zijn: • opstellen van productinformatie; • vergelijken van twee of meerdere producten; • milieuvriendelijk innoveren van producten; • beperken van het gebruik van een product; • bepalen van een gewenste ontwikkeling. Naast het doel van de LCA wordt ook gedefinieerd wie de doelgroep is. Het belangrijkste onderdeel van de doelbepaling, zeker bij een vergelijkende studie, is het definiëren van de functionele eenheid. In de functionele eenheid wordt omschreven wat precies onderzocht gaat worden. Een functionele eenheid moet zo gesteld worden dat deze toepasbaar is voor alle producten die geanalyseerd gaan worden. Een voorbeeld van een functionele eenheid is: “Het opwekken van 100 MWh elektrische energie gedurende een periode van 30 jaar voor gebruik in Nederland”. Inventarisatie Bij de inventarisatie wordt de informatie verzameld over de milieu-ingrepen die een product veroorzaakt. Deze stap begint met het opstellen van een procesboom. In de procesboom worden alle processen benoemd die nodig zijn voor de volledige levenscyclus van het product. Na het opstellen van de procesboom worden de systeemgrenzen van de studie bepaald. Hierbij kan worden besloten bepaalde processen niet in de studie mee te nemen. Redenen hiervoor kunnen zijn: • ontbreken van gegevens; • scheidingen aanbrengen tussen verschillende productsystemen; • voorkomen van oneindige processen. Van de processen worden vervolgens de milieu-ingrepen verzameld die worden verwerkt in een database. Deze milieu-ingrepen kunnen worden onderverdeeld in stromen vanuit het milieu en stromen naar het milieu. De milieu-ingrepen worden gegeven in de tabel ‘te inventariseren milieu-ingrepen’.

44

ECN-C--00-104

Tabel 11 Te inventariseren milieu-ingrepen Stromen uit het milieu

Stromen naar het milieu

grondstoffen energie ruimte

emissies naar water, lucht en bodem straling geluid warmte afval

Classificatie en karakterisatie In de classificatie fase worden alle milieu-ingrepen uit de procesboom per soort bij elkaar opgeteld. Uit deze optelling van milieu-ingrepen worden scores bepaald voor diverse milieuthema’s. Voor een uitgebreide beschrijving van de diverse milieuthema’s wordt verwezen naar de paragraaf ‘beschrijving milieuthema’s’ van deze bijlage. Om de score van de milieuthema’s te berekenen wordt eerst bepaald welke milieu-ingrepen invloed hebben op welke milieuthema’s. Daarna wordt door middel van een classificatiefactor berekend hoe groot de bijdrage van de milieu-ingreep aan het thema is. Uiteindelijk ontstaan er voor alle milieuthema’s scores die samen een milieuprofiel vormen. Deze scores kunnen niet bij elkaar worden opgeteld omdat ze in andere eenheden worden uitgedrukt. Vaak is het wel mogelijk om op basis van de effectscores een uitspraak te doen over de milieuprestatie van een product. Bijvoorbeeld als een product op alle milieuthema’s hogere scores heeft dan een ander vergelijkbaar product. Normalisatie en evaluatie Soms is het moeilijk om op basis van de scores van verschillende milieuthema’s een uitspraak te kunnen doen over de milieuprestatie van een product. Dit probleem speelt bijvoorbeeld vaak bij een vergelijking van twee producten. In dit geval kan ervoor worden gekozen de verkregen scores te normaliseren en te evalueren. Bij normalisatie wordt bepaald wat de bijdrage van een product is aan de totale score op een milieuthema binnen een bepaald gebied (bijvoorbeeld Nederland of de hele wereld). Bij de evaluatie wordt vervolgens een waarde gegeven aan het betreffende milieuthema. Door de genormaliseerde scores met deze waarde te vermenigvuldigen mogen de verschillende milieuthema’s wel worden opgeteld. Met name de evaluatiestap heeft een sterk subjectief karakter. Wel kan hierdoor eventueel één cijfer voor de milieuprestatie van een product worden berekend. Beschrijving milieuthema’s Hieronder wordt een beschrijving gegeven van enkele relevante milieuthema’s die worden beschouwd in een LCA. Er zijn twee soorten milieuthema’s namelijk milieueffecten en gesommeerde milieu-ingrepen. Met een milieueffect wordt bedoeld de aantasting van een functie die door de fysieke omgeving van de mens wordt geleverd. Bij een milieu-ingreep wordt alleen een bepaalde onttrekking uit (bijvoorbeeld grondstoffen), of emissie naar het milieu opgeteld. In deze bijlage is een selectie gemaakt van milieuthema’s die vaak in een LCA worden gebruikt. Uitputting van abiotische grondstoffen Met het milieueffect uitputting van abiotische grondstoffen wordt het gebruik van niet hernieuwbare grondstoffen uit de aarde bedoeld. Hierdoor zal het in de toekomst niet meer mogelijk zijn een bepaalde grondstof te gebruiken. De score voor dit milieueffect wordt berekend door het gebruik van de grondstof voor een product te delen door de totale wereld reserves in de wereld. Hierdoor ontstaat een dimensieloze score. Broeikaseffect Met het broeikaseffect wordt bedoeld het opwarmen van de aarde als gevolg van het vasthouden van warmte in de atmosfeer. Dit vasthouden van warmte wordt veroorzaakt doordat stoffen in de atmosfeer infrarode straling absorberen. De belangrijkste veroorzaker van het broeikaseffect

ECN-C--00-104

45

is koolstofdioxide (CO2). Dit gas is dan ook als referentie genomen voor de zogenaamde GWP factor (global warming potential). Dit betekent dat 1 kg koolstofdioxide gelijk is aan 1 GWP. Zo is bijvoorbeeld 1 kg methaan gelijk aan 11 GWP. Met de GWP wordt het vermogen van een stof om infrarode straling te absorberen uitgedrukt. Ozonlaag aantasting (niet meegenomen in deze LCA) Door de afname van het gehalte aan ozon in de hogere lagen van de atmosfeer kan ultraviolette straling meer doordringen tot het aardoppervlak. Door een hogere dosis aan ultraviolette straling neemt de kans op bijvoorbeeld huidkanker bij mens en dier toe. De belangrijkste veroorzaker van de afbraak van ozon is CFK-11. CFK-11 is een stof die behoort tot de chloorfluorkoolwaterstoffen. Gelijk aan de GWP is voor ozonlaag aantasting de ODP factor (ozone depletion potential) ontwikkeld met CFK-11 als referentie stof. Humane toxiciteit Humane toxiciteit wordt veroorzaakt doordat de mens direct wordt blootgesteld aan giftige stoffen. Voor het effect dat een stof op de mens heeft, maakt het uit hoe de blootstelling plaatsvindt. Op basis van toxicologische experimenten zijn maximale waarden berekend waaraan een mens mag worden blootgesteld (bijvoorbeeld: maximale aanvaardbare concentratie (MAC) of acceptable daily intake (ADI)). Uit deze waarden zijn factoren voor de emissie naar lucht, water en bodem vastgesteld. Door de emissie van een stof te vermenigvuldigen met deze factoren ontstaat een waarde die aangeeft hoeveel lichaamsgewicht juist tot aan de maximaal aanvaarde grens is blootgesteld. Ecotoxiciteit Doordat stoffen ecotoxisch zijn worden planten en dieren die in het ecosysteem leven direct in hun voortbestaan bedreigd. Het milieueffect ecotoxiciteit wordt uitgedrukt in twee waarden. Dit zijn de waarden voor de emissie naar water (aquatische ecotoxiciteit) en voor de emissie naar bodem (terrestrische ecotoxiciteit). Dit laatste milieueffect is kan nog niet worden meegenomen vanwege de vaak gebrekkige inventarisatie. Deze milieueffecten worden berekend door de emissie te delen door de maximale aanvaarbare concentratie van deze stof in het oppervlakte water of de bodem. Hierdoor ontstaat een score die aangeeft hoeveel kubieke meter water of kilogram grond er is verontreinigd. Zomersmog Zomersmog wordt ook wel fotochemische oxydantvorming genoemd. Bij zomersmog ontstaat ozon in een reactie tussen zuurstof en stikstofdioxiden (NO2). Voor deze reactie is energie in de vorm van zonlicht als katalysator nodig. Tevens wordt door een reactie van vluchtige organische stoffen (VOS) met stikstofmonoxide (NO) extra NO2 gevormd. Bij deze reactie ontstaan tevens oxydanten van koolwaterstoffen. De hogere concentratie ozon en oxydanten in de lucht leidt onder andere tot schade aan levende cellen. Om de vorming van zomersmog te kwantificeren is de POCP factor (photochemical ozone creation potential) ontwikkeld. Bij deze factor is ethyleen (C2H4) als referentiestof gebruikt. Verzuring Het verzurend vermogen van een stof wordt veroorzaakt doordat deze stof in reactie met water positieve waterstofionen (H+) kan afsplitsen. Een gevolg van de depositie van verzurende stoffen is dat planten niet voldoende voedsel op kunnen nemen onder andere door uitloging van voedingsstoffen en aantasting van de wortelharen. Tevens worden kalkhoudende voorwerpen (waaronder vogeleieren) aangetast. De AP factor (acidification potential) is gebaseerd op de hoeveelheid waterstofionen die een stof kan afscheiden. Als referentie is hierbij de stof zwaveldioxide (SO2) genomen. Vermesting Vermesting van bodem en oppervlakte water leidt vaak tot groei van slechts enkele organismen, waardoor andere verdwijnen. Tevens kan vermesting onder bepaalde omstandigheden leiden tot

46

ECN-C--00-104

zuurstof tekorten in het oppervlakte water. Vermesting wordt uitgedrukt in het vermogen van een stof organismen (met name algen) te laten groeien ten opzichte van fosfaat (PO43-). De factor die hierdoor ontstaat is de NP factor (nutrification potential). Energiegebruik Energiegebruik wordt in een LCA berekend omdat dit een goede parameter is voor de milieuprestatie van een product. Dit komt omdat veel emissies vrijkomen bij de opwekking van energie. Energiegebruik is geen milieueffect maar een milieu-ingreep. Het energiegebruik is de totale primaire energie die voor alle processen in de procesboom nodig is geweest en wordt uitgedrukt in mega Joule (MJ). Vast afval Vast afval is net als energie een milieu-ingreep. Met vast afval wordt bedoeld al het finaal afval dat niet meer kan worden verwerkt bijvoorbeeld door verbranden of recycling. Dit afval moet dus worden gestort. Door het storten van een afvalstof wordt het landschap aangetast. De eenheid van deze milieu-ingreep is kg. Hulpmiddelen LCA De LCA berekeningen zoals die in de paragraaf ‘stappen in een LCA onderzoek’ van deze bijlage staan beschreven worden uitgevoerd met het programma Simapro. In de databases van dit programma zijn voor een aantal processen al gegevens opgenomen zoals die in de inventarisatie worden verzameld. In deze paragraaf wordt een beschrijving gegeven van het programma en veel gebruikte databases en bronnen. Simapro Het programma Simapro is door Pré Consultants speciaal geschreven voor het uitvoeren van LCA berekeningen. Het hart van het programma wordt gevormd door zogenaamde proceskaarten. In deze proceskaarten kunnen de milieu-ingrepen van een proces worden opgenomen. Naast de milieu-ingrepen is het mogelijk andere processen in de proceskaart op te nemen, waardoor een procesboom wordt opgebouwd. De levenscyclus van een product wordt opgenomen in zogenaamde boxen. Er zijn verschillende boxen voor onder andere assemblage, gebruik en afdanking van een product. In de boxen worden hoeveelheden materialen en processen opgenomen door middel van de proceskaarten. Bij de berekening in Simapro worden de milieu-ingrepen uit alle proceskaarten in de juiste verhoudingen opgeteld en vermenigvuldigd met de bijbehorende classificatiefactoren. Tevens worden de milieuthema’s genormaliseerd en geëvalueerd door ook weer met de bijbehorende factoren te vermenigvuldigen. De resultaten worden zowel grafisch als cijfermatig gepresenteerd. Databases Bij het programma Simapro behoren enkele databases met daarin milieu-informatie van veel verschillende stoffen. Door het gebruiken van verschillende databases is milieu-informatie van veel stoffen beschikbaar. Een nadeel hiervan is dat gebruik wordt gemaakt van verschillende achtergrondinformatie bijvoorbeeld voor energieopwekking. Hieronder volgt van iedere database een korte omschrijving: • Buwal 250 Deze database is opgezet voor de verpakkingsindustrie. Hierdoor staan in deze database veel materialen die gebruikt kunnen worden voor verpakkingen zoals kunststof en metalen folies. Tevens staan er bewerkingsmethoden voor deze materialen die vaak specifiek op de verpakkingsindustrie zijn gericht. Voor het energiegebruik maakt deze database gebruik van eigen proceskaaten. De kwaliteit van de gegevens wordt altijd aangegeven en is meestal goed.

ECN-C--00-104

47

• ETH Deze database is opgezet door Erdgenössische Technische Hochschule Zurich. De belangrijkste kaarten uit deze database zijn de energie opwekkingsprocessen en transport. Hierbij wordt uitgegaan van op verschillende brandstoffen gestookte energiecentrales waarna per land een gemiddelde energiemix wordt samengesteld. Naast de energiekaarten zijn er ook enkele materialen opgenomen die vaak gebruikt worden in de energiekaarten. Gegevens met betrekking tot energieopwekking (in conventionele centrales) zijn vaak goed bekend en de in de database verwerkte gegevens zijn dan ook vrij compleet. • IDEMat 96 De IDEMat database is ontwikkeld door de Technische Universiteit Delft. Met de originele database is het mogelijk een afweging te maken tussen de constructieve en milieukundige eigenschappen van een materiaal. In de database zijn zeer specifieke soorten materialen opgenomen (bijvoorbeeld 18 soorten roestvast staal). Helaas is de kwaliteit van de milieugegevens vaak niet goed. • IVAM IVAM is een adviesbureau voor milieuvraagstukken verbonden aan de Universiteit van Amsterdam. Dit adviesbureau doet veel projecten op het gebied van LCA. Delen van de informatie die wordt verzameld worden in de vorm van een database ter beschikking gesteld. De database is vooral gericht op processen in de bouw- en voedingsmiddelenindustrie. Vanwege de herkomst uit projecten kunnen de gegevens soms gedateerd zijn. Tevens zijn de milieu-ingrepen niet altijd even compleet. Wel zijn alle gegevens gecontroleerd voordat deze in de database zijn opgenomen. • Pré Deze database wordt standaard bij Simapro geleverd. Deze database is dan ook ontwikkeld door Pré Consultants. Het is een resultaat van het eigen onderzoek van Pré aangevuld met enkele standaard bronnen. De database is voornamelijk gericht op de algemene Nederlandse industrie. De proceskaarten zijn hierdoor vrij divers, de kwaliteit van de data verschilt ook sterk. Bronnen Bij het maken van LCA wordt naast gegevens uit de hierboven beschreven databases ook gebruik gemaakt van min of meer standaard bronnen. Hieronder worden enkele bronnen beschreven. PWMI Het PWMI is de brancheorganisatie van Europese kunststof producenten. Om het milieu imago van kunststoffen te verbeteren heeft het PWMI LCA informatie opgesteld van diverse soorten kunststoffen. Omdat de meeste gegevens hierin direct afkomstig zijn van de producenten zijn de gegevens representatief voor de meest gebruikte kunststoffen in Europa. EAA De EAA is de brancheorganisatie van Europese aluminium producenten. Ook deze brancheorganisatie heeft enkele LCA’s gemaakt van verschillende soorten aluminium. Tevens zijn hierbij processen voor nabewerking zoals walsen en spuitgieten gekwantificeerd. Ook hierbij geldt dat deze gegevens rechtstreeks afkomstig zijn van de producenten en dus representatief zijn voor in Europa gebruikt aluminium. Van den Bergh & Jurgens Deze twee auteurs hebben in 1990 van veel Nederlandse industrieën milieugegevens gepubliceerd. De meeste gegevens hebben betrekking op bulkmaterialen zoals staal en kunststoffen. De gegevens zijn niet volledig en gedateerd.

48

ECN-C--00-104

Kemna In het boek ‘Energiebewust ontwerpen’ van R.B.J. Kemna zijn van enkele algemene bewerkingsmethoden het energiegebruik gegeven. Deze gegevens zijn door Pré in de database van Simapro verwerkt. Het boek stamt uit 1981 dus veel gegevens zijn gedateerd. Chalmers Het adviesbureau Chalmers heeft net als Pré Consultants een LCA programma op de markt gebracht waarbij ook een database wordt meegeleverd. Door Pré zijn enkele gegevens uit deze database gebruikt als aanvulling op de eigen gegevens van Pré. De gegevens van een redelijke kwaliteit hebben betrekking op kunststoffen. Afval Overleg Orgaan Het Afval Overleg Orgaan (AOO) is een samenwerkingsverband tussen Nederlandse afvalverwerkers. Door Pré zijn gegevens van het AOO verwerkt in de database van Simapro. De gegevens hebben voornamelijk betrekking op afvalverwerkingsprocessen als verbranden en storten van verschillende soorten materialen. De milieu-ingrepen zijn vaak gebaseerd op theoretische berekeningen omdat het moeilijk is emissies specifiek aan een bepaalde afvalstroom toe te kennen. Ullmann’s Encyclopedie In deze encyclopedie staat van veel materialen hoe deze geproduceerd worden. Aan de hand van deze productiebeschrijving kan een inschatting worden gemaakt van de milieuprestatie van dit materiaal. De beschrijvingen zijn vaak vrij globaal waardoor de milieugegevens incompleet blijven.

ECN-C--00-104

49

BIJLAGE 2 GEHANTEERDE AFKORTINGEN VOOR LICHTBRONNEN In deze bijlage zijn de namen zoals die door de twee grootste leveranciers in Nederland (Philips en Osram) worden gebruikt opgenomen. In dit rapport wordt gebruik gemaakt van de naamgeving volgens het ZVEI in de praktijk worden door beheerders vaak de merknamen gebruikt. ZVEI Code Philips naam Langwerpige fluorescentielampen T16 TL5 T26 TL-D Compacte fluorescentielampen TC PLS TC-D PLC TC-T PLT TC-L PLL TC-F Halogeenlampen QT9 Capsuleline QT12 Capsuleline QT18 Hoogvolt Eenkneeps QT32 Halogena QT-DE12 Hoogvolt Tweekneeps QR-CBC35 Standaardline 35 QR-CBC50 Standaard-, Masterline 50 Gasontladingslampen HIT CDM-T HIT-DE CDM-TD HME HPLN, HPLCOM HIE HPI

50

Osram naam FQ, FH Lumilux Dulux-S Dulux-D Dulux-T Dulux-L Dulux-F Halostar Halostar Halolux Halolux Haloline Decostar 35 Decostar 51 HQI-TS, HCI-T HQI-TS, HCI-T HQL, HQLB HQI-E

ECN-C--00-104

BIJLAGE 3 SUBSIDIEREGELINGEN Voor verlichtingsystemen zijn enkele verschillende subsidieregelingen van belang. Deze subsidieregelingen zijn allemaal geënt op de mogelijke energiebesparing van een verlichtingssysteem. Hieronder worden drie subsidieregelingen besproken. Dit zijn de: • stimuleringsmaatregel energiezuinige verlichting (STIMEV); • regeling willekeurige afschrijving milieu-investeringen (VAMIL); • energie-investeringsaftrek (EIA). Stimuleringsmaatregel energiezuinige verlichting Deze regeling wordt uitgevoerd door het energiebedrijf (voor Amsterdam wordt uitgegaan van NUON). In deze regeling zijn voornamelijk standaard in de handel verkrijgbare apparaten opgenomen. In veel gevallen wordt een vast bedrag per apparaat of bespaarde hoeveelheid energie gegeven. De delen van het verlichtingssysteem in kantoorgebouwen die voor subsidie in aanmerking komen zijn: • elektronische voorschakel apparaten; • spiegeloptiekarmatuur; • aanwezigheidsdetectie en / of daglichtafhankelijke regelingen; • enige andere vormen van vermogensreductie. De eerste twee systemen komen ook in aanmerking voor subsidie indien deze worden toegepast in nieuwbouw, in tegenstelling tot de landelijke regeling. Hierbij wordt als voorwaarde gesteld dat het gebouw ook zonder de maatregel aan de energieprestatie-eisen van het bouwbesluit dient te voldoen. Maximaal bedraagt de subsidie 20 procent van de kostprijs. Regeling Willekeurige Afschrijving Milieu-investeringen Door deze regeling is het mogelijk de afschrijving die voor een bepaalde investering moet worden gedaan sneller te doen. Door de snellere afschrijving ontstaat er een liquiditeitsvoordeel. De regeling wordt uitgevoerd door de belastingsdienst. Voor subsidie komen de volgende systemen in aanmerking: • kunststof lichttoetredingssystemen in dakconstructies; • spiegelende daglichtsystemen; • vlakkeplaatlampen; • elektroluminescentieverlichting. Deze systemen zijn ook in het kader van de EIA subsidieerbaar, hiermee kan dus dubbel voordeel worden behaald. Energie-investeringsaftrek De energie-investeringsaftrek wordt ook uitgevoerd door de belastingdienst. Bij deze regeling is het mogelijk een deel van het geïnvesteerde bedrag van de gemaakte winst af te trekken. Dit percentage bedraagt 40 tot 52%. De volgende systemen komen in aanmerking voor subsidie: • energie-efficiënte verlichtingssystemen zoals spiegeloptiek armaturen; • besparende regelingen zoals aanwezigheidsdetectie en daglichtafhankelijke regelingen; • vlakkeplaatlampen; • elektroluminescentieverlichting; • kunststof lichttoetredingssystemen in dakconstructies; • spiegelende daglichtsystemen. Ook wordt subsidie verleend op energie-adviezen waarbij een systeem uit de lijst wordt aanbevolen. Naast de EIA bestaat ook de EINP. Deze regeling is gelijk aan die van de EIA maar is gericht op non-profit organisaties.

ECN-C--00-104

51

BIJLAGE 4 AFDANKSCHEMA'S VOOR VERSCHILLENDE LICHTBRONNEN, ARMATUREN, AANSLUITINGEN EN VOORSCHAKELAPPARATUUR Legenda Grondstof

Restproduct

Eindproduct

Milieugevolgen

Verwerkingsproces

Gloeilampen Gassen Aluminium Glas Gloeilampen

Verbranding

Gassen

Lucht emissies

Slakken

Breken

Aluminium

Glas

Recycling

Storten

Voorkoming uitputting Vermindering energiegebruik

Ruimte gebruik

52

ECN-C--00-104

Langwerpige fluorescentielampen Aluminium Glas Kwik / Argon Fluorescentie poeders

Langwerpige fluorescentielampen

Openen

Aluminium

Voorkoming uitputting Vermindering energiegebruik

Recycling

Uitblazen

Fluorescentie poeders (van na 1998)

Kwikdamp

Fluorescentie poeders (van na 1998)

Glas

Storten

Ruimte gebruik

Overige gasontladingslampen Metalen Kunststoffen Glas Gassen Fluorescentie poeders Overige gasontladingslampen (incl. compacte fluorescentielampen) Schredderen

Glas

Fluorescentie poeders (van na 1998)

Fluorescentie poeders (van voor 1998)

Metalen

Kwikdamp

Edelgassen

Kunststoffen

Overige metaaldampen

Storten

Recycling

Recycling

Emissie naar lucht

Verbranding

Absorptie aan actieve kool

Ruimte gebruik

ECN-C--00-104

Voorkoming uitputting Vermindering energiegebruik

CO2 Energie

53

Voorschakelapparaten en bekabeling Elektronica

PE

Staal

PVC

Koper

Koper

PVC

Voorschakel apparaten

Kabels

Schredderen

Staal

Koper

PE / PVC

Recycling

Recycling

Verbranding

Vermindering energiegebruik

Voorkoming uitputting Vermindering energiegebruik

CO2 Energie

Armaturen Staal Aluminium Kunststoffen

Armaturen

Eventueel hergebruik

Schredderen

Staal

Aluminium

Kunststoffen

Recycling

Recycling

Verbranding

Vermindering energiegebruik

Voorkoming uitputting Vermindering energiegebruik

CO2 Energie

54

ECN-C--00-104