Life cycle assessment of bridges - a case study of the Flackarp-Arlöv rail extension in Sweden
(2018) MVEM12 20181Studies in Environmental Science
- Abstract
- The Swedish Transport Administration (STA) has begun to expand the two lined tracks that run between Flackarp and Arlöv to four tracks. For STA, it is of high importance to manage aspects such as climate and energy issues in big infrastructure projects, especially since they must meet certain requirements. Furthermore, when performing life cycle assessments (LCA) in projects like these, the possibilities for certifying in Civil Engineering Environmental Quality Assessment and Award Scheme (CEEQUAL) (e.g. a certification system aimed to assess how well sustainability issues have been addressed in investment projects) increase. Therefore, the twofold aim of the study will be to; (1) present and compare the energy and carbon footprints of two... (More)
- The Swedish Transport Administration (STA) has begun to expand the two lined tracks that run between Flackarp and Arlöv to four tracks. For STA, it is of high importance to manage aspects such as climate and energy issues in big infrastructure projects, especially since they must meet certain requirements. Furthermore, when performing life cycle assessments (LCA) in projects like these, the possibilities for certifying in Civil Engineering Environmental Quality Assessment and Award Scheme (CEEQUAL) (e.g. a certification system aimed to assess how well sustainability issues have been addressed in investment projects) increase. Therefore, the twofold aim of the study will be to; (1) present and compare the energy and carbon footprints of two bridge settings of project Flackarp-Arlöv to evaluate which bridge is better from an environmental perspective, and present suggestions on how emissions can be reduced; (2) explore opportunities to improve Klimatkalkyl to make it better for decision-making. To achieve the aim, the objectives of the study will be to; (i) perform LCA-calculations with actual data on the bridges using Klimatkalkyl tool; (ii) perform LCA-calculations on the same bridges manually with actual data that was not implemented in Klimatkalkyl; (iii) compare and evaluate findings of the different calculation methods used. The impact categories used when conducting the assessments are; climate impact and energy consumption of a railroad and a road bridge from a “cradle to gate” perspective. The functional unit in this assessment is defined as; the construction of a bridge setting that crosses two traffic settings (e.g. railway and road) during a period of 60 years. Findings show that concrete, reinforcement and fuel consumption contribute the highest climate impact and energy consumption. The greatest difference between the calculations conducted in Klimatkalkyl and those made manually are the amount of building components used and how findings are being presented. The biggest concern of Klimatkalkyl is that all infrastructure (e.g. transportation of material to and from construction site) is not included in the calculations and how findings are being presented. This is important because the infrastructure is identified as a hotspot in both bridges assessed. To reduce the climate impact and energy consumption in future projects of this character, it is crucial for STA to; (a) use more concrete with substitution material for clinker such as fly-ash; (b) use more reused steel and reinforcement; (c) use less fossil-driven machinery and vehicles; (d) consider what bridge-design is more strategically suitable to use in investment projects from an environmental point of view. (Less)
- Popular Abstract (Swedish)
- Järnvägslinjen mellan Lund och Malmö upplevs som bland den mest trafikerade linjen i Sverige. För att öka dess kapacitet, mobilitet, tillgänglighet och reducera bullerstörningar finns ett stort behov av att expandera linjen. Av den anledning har Trafikverket börjat expandera de befintliga dubbelspåren som går mellan Flackarp (söder om Lund) och Arlöv (norr om Malmö) till fyra spår. För Trafikverket är det viktigt att hantera klimat- och energiarbetet i stora infrastrukturprojekt, särskilt då specifika krav inom området måste uppfyllas. Här kan livscykelanalyser fungera som ett bra sätt för att systematisera processer och vidare effektivisera dem för att reducera klimatpåverkan och energianvändningen i projekt. Dessutom kommer även... (More)
- Järnvägslinjen mellan Lund och Malmö upplevs som bland den mest trafikerade linjen i Sverige. För att öka dess kapacitet, mobilitet, tillgänglighet och reducera bullerstörningar finns ett stort behov av att expandera linjen. Av den anledning har Trafikverket börjat expandera de befintliga dubbelspåren som går mellan Flackarp (söder om Lund) och Arlöv (norr om Malmö) till fyra spår. För Trafikverket är det viktigt att hantera klimat- och energiarbetet i stora infrastrukturprojekt, särskilt då specifika krav inom området måste uppfyllas. Här kan livscykelanalyser fungera som ett bra sätt för att systematisera processer och vidare effektivisera dem för att reducera klimatpåverkan och energianvändningen i projekt. Dessutom kommer även Trafikverkets möjligheter till certifiering i CEEQUAL (ett certifieringssystem för att bedöma hur väl hållbarhetsfrågor har hanterats i anläggningsprojekt) öka. Då enbart två broar (en vägbro över Gränsvägen i Åkarp och en utbyggnad av järnvägsbron över Lommavägen i Arlöv) hade påbörjat att byggas i början av år 2018 blev det tvåfaldiga syftet med studien att; (1) beräkna klimatpåverkan och energiförbrukningen som förekommit under konstruktionen av ovannämnda broar för att se vilken bro-typ som är att föredra ur miljösynpunkt, samt att ge förslag på hur utsläppen kan reduceras i liknande framtida projekt; (2) utforska möjligheterna att förbättra Klimatkalkyl för att göra beräkningsverktyget bättre vid beslutsfattande. För att uppnå syftet var målen för studien att; (i) utföra LCA-beräkningar på broarna i Klimatkalkyl; (ii) utföra manuella LCA-beräkningar på samma broar; (iii) utvärdera och jämföra resultaten av de olika beräkningsmetoder som har använts i studien för att kunna presentera förbättringsåtgärder. För att uppnå syftena och målen har litteraturundersökningar, studiebesök, intervjuer och informella möten med konsulter legat till grund för studien. Påverkanskategorier som har använts vid bedömningen är; klimatpåverkan och energiförbrukning som har förekommit för att bygga broarna från ett ”vaggan till porten”- perspektiv (dvs från utvinning av råvaror, industriella processer, transporter och underhåll av broarna) under 60 år (typisk livslängden för en bro). Resultaten visar att betong, armering/stål och bränsleförbrukning bidrar till den största klimatpåverkan och energi- förbrukningen i samtliga beräkningar. Den största skillnaden mellan de beräkningsmetoder som har använts är mängden aktiviteter som har tagits med i beräkningarna samt hur resultaten har presenterats. En stor nackdel med Klimatkalkyl är att all form av infrastruktur inte ingår i beräkningarna och att tillfälliga konstruktioner inte tas hänsyn till i praktiken. Varför detta är viktigt beror på att infrastrukturen har identifierats som en "hotspot" och att den tillfälliga konstruktionen ger störst energi- och klimatavtryck. För att minska klimatpåverkan och energianvändning i liknande framtida projekt är det viktigt för Trafikverket att använda; (a) betong med substitutionsmaterial för klinker såsom flygaska; (b) återanvänt stål och armering; (c) minska användningen av fossildrivna maskiner och fordon; (d) överväga vilka brotyper som är mest strategiskt lämpliga att använda i projekt ur miljösynpunkt. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
http://lup.lub.lu.se/student-papers/record/8949737
- author
- Durakoska, Natasha LU
- supervisor
- organization
- course
- MVEM12 20181
- year
- 2018
- type
- H2 - Master's Degree (Two Years)
- subject
- keywords
- Railway bridge, road bridge, Life cycle assessment, Klimatkalkyl
- language
- English
- id
- 8949737
- date added to LUP
- 2018-06-15 14:33:47
- date last changed
- 2018-06-15 14:33:47
@misc{8949737,
abstract = {{The Swedish Transport Administration (STA) has begun to expand the two lined tracks that run between Flackarp and Arlöv to four tracks. For STA, it is of high importance to manage aspects such as climate and energy issues in big infrastructure projects, especially since they must meet certain requirements. Furthermore, when performing life cycle assessments (LCA) in projects like these, the possibilities for certifying in Civil Engineering Environmental Quality Assessment and Award Scheme (CEEQUAL) (e.g. a certification system aimed to assess how well sustainability issues have been addressed in investment projects) increase. Therefore, the twofold aim of the study will be to; (1) present and compare the energy and carbon footprints of two bridge settings of project Flackarp-Arlöv to evaluate which bridge is better from an environmental perspective, and present suggestions on how emissions can be reduced; (2) explore opportunities to improve Klimatkalkyl to make it better for decision-making. To achieve the aim, the objectives of the study will be to; (i) perform LCA-calculations with actual data on the bridges using Klimatkalkyl tool; (ii) perform LCA-calculations on the same bridges manually with actual data that was not implemented in Klimatkalkyl; (iii) compare and evaluate findings of the different calculation methods used. The impact categories used when conducting the assessments are; climate impact and energy consumption of a railroad and a road bridge from a “cradle to gate” perspective. The functional unit in this assessment is defined as; the construction of a bridge setting that crosses two traffic settings (e.g. railway and road) during a period of 60 years. Findings show that concrete, reinforcement and fuel consumption contribute the highest climate impact and energy consumption. The greatest difference between the calculations conducted in Klimatkalkyl and those made manually are the amount of building components used and how findings are being presented. The biggest concern of Klimatkalkyl is that all infrastructure (e.g. transportation of material to and from construction site) is not included in the calculations and how findings are being presented. This is important because the infrastructure is identified as a hotspot in both bridges assessed. To reduce the climate impact and energy consumption in future projects of this character, it is crucial for STA to; (a) use more concrete with substitution material for clinker such as fly-ash; (b) use more reused steel and reinforcement; (c) use less fossil-driven machinery and vehicles; (d) consider what bridge-design is more strategically suitable to use in investment projects from an environmental point of view.}},
author = {{Durakoska, Natasha}},
language = {{eng}},
note = {{Student Paper}},
title = {{Life cycle assessment of bridges - a case study of the Flackarp-Arlöv rail extension in Sweden}},
year = {{2018}},
}