Ny beregnings-modell til store veiprosjekter

En livssyklustilnærming til store infrastrukturprosjekter gjør det mulig å planlegge for bærekraftig infrastruktur.

- Mitt prosjekt handler om miljøoptimalisering av infrastrukturprosjekter, og jeg har utviklet en beregningsmodell som gjør det mulig å ta kunnskapsbaserte valg allerede i planleggingsfasen av et prosjekt for å ivareta klima og miljø og dermed planlegge for en bærekraftig infrastruktur, sier Gaylord Kabongo Booto.

Booto er tilknyttet Ferjefri E39-prosjektet og har nylig oppnådd doktorgrad ved NTNU med sitt forskningsprosjekt. Tradisjonelle livssyklusberegninger har oftest konsentrert seg om utslipp fra kjøretøy, mens Booto har valgt en ny tilnærming som konsentrerer seg spesifikt om selve infrastrukturen, altså selve veien.

Hva er en livssyklusanalyse?

Livssyklusanalyse, noen ganger kalt «livsløpsvurdering» kan brukes på mange områder. På engelsk heter analysemetoden «life cycle assessment», forkortet til LCA.

Det er en metode for å skape et helhetsbilde av hvor stor den totale miljøpåvirkningen er under et produkts livssyklus fra råvareutvinning, via produksjonsprosesser og bruk til avfallshåndtering, inklusive all transport og all energibruk i mellomleddene. Livssyklusanalyser handler altså om å gå utover analysene av materialer, produksjonssted og produksjonsprosesser for å inkludere miljømessige, sosiale og økonomiske konsekvenser av et produkt i hele livssyklusen.

For å innfri Norges klima- og miljømål frem mot 2030, kan metodikken være et nyttig verktøy for infrastrukturprosjekter. Ved hjelp av beregningsmodeller kan man planlegge for reduksjon av utslipp gjennom hele veiens livssyklus. Det vil se helt fra designfasen til faktorer som valg av rute, valg av materialer, bygging og vedlikehold av veiens infrastruktur, og den endelige bruken av veien.

Kan brukes for å planlegge en bærekraftig vei

Booto har med sitt prosjekt «livssyklustilnærming for miljøoptimalisering i store infrastrukturprosjekter» utviklet en beregningsmodell som kan brukes i tidlig designfase for veikonstruksjoner.

Hans prosjekt hadde som mål å:

• Foreslå metoder for å modellere samspillet mellom den vertikale justeringen av en motorvei og miljøprestasjonene til tunge kjøretøy som bruker den.
• Bruke de utviklede metodene for miljøoptimalisering av den vertikale justeringen av en hovedvei.
• Utvikle beregninger for å vurdere motorveiens vertikale justering fra et miljø- og effektivitets perspektiv og bruk dem til å evaluere disse justeringene.

- I min avhandling har jeg konsentrert meg om miljøoptimalisering av den vertikale justeringen i lineære infrastrukturprosjekter i tidlig designfase. Jeg har undersøkt to kategorier spesifikt: Modifisering av eksisterende justering og generering av en ny justering, sier Booto.

Han forklarer at han har modellert med faste geometriske parametere som gjør det mulig å foreta beregninger av ulike faktorer. Han har spesifikt konsentrert seg om faktorene arbeidskostnad, energikostnad og utslippskostnad. I den matematiske beregningsmodellen har han benyttet seg av både eksisterende (Euro V og VI teknologi) og 3 forskjellige modellerte kjøretøyer (en fullt hydrogen lastebil, en fullt elektrisk lastebil og en full diesel lastebil) og et modellert testkjøretøy, i dette tilfellet, en lastebil.

Ved å mate data fra Norsk veidatabase (NVDB) inn i beregningsmodellene, får han et resultat som viser hvilke steg i produksjonsprosessen som har størst miljøpåvirkning. Dette gjør det mulig å utføre tilpasninger for å bedre miljøet i riktig retning og skape et effektivt miljøsystem, for eksempel ved å velge én trase fremfor en annen, og å bygge en vei som er mindre «energikrevende» for kjøretøy og dermed reduserer utslippene fra kjøretøyene.

- Dette er svært nyttig informasjon for ingeniører som skal designe en vei som reduserer klima- og miljøutslipp, resultatene gir dem et bedre kunnskapsgrunnlag for å beslutte hvilken veistrekning som er mest bærekraftig sett i et klima- og miljøperspektiv, sier Tore Askeland, prosjektleder for Ferjefri E39.

Mer informasjon om beregningsmodellene

Flere detaljer om beregningsmodellene og resultatene av beregningene Booto har utført finner du i avhandlingen hans, «Using life cycle thinking approach to support environmental sustainability in big linear infrastructure projects».

Professor Rolf André Bohne, Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet (NTNU), Institutt for bygg- og miljøteknikk, har vært hovedveileder for doktorgradsarbeidet, mens Professor Helge Brattebø, Institutt for energi og prosessteknikk, og Professor Tore Haavaldsen, Institutt for bygg- og miljøteknikk, har vært biveiledere.

Booto er nå ansatt som seniorforsker ved NORSUS (Norsk institutt for bærekraftsforskning).