Hållbarhetsbedömning av Bergvärmepump: Miljö- Livscykelanalys i Sverige, Tyskland och Finland: En fallstudie av Thermias bergvärmepump Mega Eco XL
2024 (Swedish)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE credits
Student thesisAlternative title
Sustainability Assessment of Geothermal Heat Pump: Environmental Life Cycle Analysis in Sweden, Germany, and Finland : A Case Study of Thermia's Geothermal Heat Pump Mega Eco XL (English)
Abstract [sv]
Hållbarhet är mer aktuellt än någonsin i dagens samhälle, och uppvärmningen av fastigheter har en betydande påverkan på länders totala energianvändning. Energieffektiva uppvärmningsalternativ kan minska utsläppen av växthusgaser, vilket i sin tur påverkar den globala uppvärmningen. Bergvärmepumpar är ett uppvärmningsalternativ som enligt studier kommer att växa i popularitet och har fått erkännande som ett av de mer miljövänliga alternativen.
Denna studie genomförde en miljölivscykelanalys (E-LCA) enligt ISO 14040-standarden på en bergvärmepump producerad av Thermia. Analysen omfattade leverantörer, transporter, produktion, installation, användning och avfallshantering. Målet var att undersöka utsläppen från bergvärmepumpen under dess livstid, presenterat i enheten kg CO2-ekv/kWh. Miljöpåverkan bedömdes utifrån tre olika områden: global uppvärmning, övergödning och försurning.
En scenarioanalys utfördes där pumpen installerades i tre olika länder för att undersöka hur användningen påverkas av geografiskt läge och ländernas infrastruktur. De valda länderna var Sverige, Finland och Tyskland, med pumpar installerade i centrala regioner av varje land. Analysen inkluderade även en utvärdering av hur valet av energikälla påverkar utsläppen, där vindkraft, solceller, vattenkraft och kärnkraft jämfördes. En känslighetsanalys genomfördes också för att undersöka hur varierande prestanda hos pumpen påverkar den totala miljöpåverkan.
Resultaten visade att bergvärmepumpen installerad i Sverige hade den lägsta miljöpåverkan, medan den i Finland hade den högsta. Detta berodde på skillnader i ländernas el-mix och fastigheternas värmebehov. Användning av vattenkraft rekommenderades för alla länder eftersom det resulterade i de lägsta utsläppen av kg CO2-ekv/kWh. Däremot var utsläppen som leder till försurning och övergödning högre när pumpen använde specifika energikällor istället för ländernas egna el-mix. Känslighetsanalysen visade att prestandaändringar hos pumpen hade en mindre påverkan jämfört med valet av energikälla. Resultatet av denna E-LCA kan vara fördelaktigt att använda till beslutstaganden för konsumenter samt producenter. Det kan även användas för ytterligare forskning för att få ett mer nyanserat och djupgående resultat.
Abstract [en]
Sustainability is more relevant than ever in today's society, and the heating of buildings significantly impacts countries' total energy consumption. Energy-efficient heating options can reduce greenhouse gas emissions, which in turn affects global warming. Ground source heat pumps (GSHPs) are a heating option that, according to studies, will grow in popularity and have been recognized as one of the more environmentally friendly alternatives.
This study conducted an environmental life cycle analysis (E-LCA) according to the ISO 14040 standard on a GSHP produced by Thermia. The analysis covered suppliers, transportation, production, installation, use, and waste management. The aim was to investigate the emissions from the GSHP over its lifetime, presented in units of kg CO2-ekv/kWh. Environmental impact was assessed based on three areas: global warming, eutrophication, and acidification.
A scenario analysis was performed where the pump was installed in three different countries to examine how its use is affected by geographical location and the countries' infrastructure. The chosen countries were Sweden, Finland, and Germany, with pumps installed in central regions of each country. The analysis also included an evaluation of how the choice of energy source affects emissions, comparing wind power, solar cells, hydropower, and nuclear power. A sensitivity analysis was also conducted to investigate how varying performance of the pump affects the total environmental impact.
The results showed that the GSHP installed in Sweden had the lowest environmental impact, while the one in Finland had the highest. This was due to differences in the countries' electricity mixes and the heating demands of the buildings. Using hydropower was recommended for all countries as it resulted in the lowest emissions of kg CO2-ekv/kWh. However, emissions leading to acidification and eutrophication were higher when the pump used specific energy sources instead of the countries' own electricity mix. The sensitivity analysis showed that changes in the pump's performance had a smaller impact compared to the choice of energy source. The results of this E-LCA can be beneficial for decision-making by both consumers and producers. They can also be used for further research to achieve more nuanced and in-depth results.
Place, publisher, year, edition, pages
2024. , p. 46
Keywords [sv]
Hållbarhetsbedömning, Livscykelanalys, Värmepump
National Category
Energy Systems
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kau:diva-102079OAI: oai:DiVA.org:kau-102079DiVA, id: diva2:1908288
External cooperation
Thermia
Subject / course
Environmental and Energy Systems
Educational program
Engineering: Energy and Environmental Engineering (300 ECTS credits)
Supervisors
Examiners
2025-04-252024-10-252025-04-25Bibliographically approved