Aktualizované environmentální prohlášení (EPD) o EPS izolacích

V tomto příspěvku bude popsán postup při aktualizaci environmentálních prohlášení o výrobcích (EPD) – konkrétně sedmi různých desek z pěnového polystyrenu a zapojení českých a slovenského výrobce do tohoto procesu, který organizovala evropská asociace výrobců pěnových desek – EUMEPS. Dále bude uvedena srovnávací analýza různých izolantů z Rakouska. 

1.   Úvod
Proces hodnocení environmentálních deklarací o stavebním výrobku (EPD) vyplývá z povinnosti hodnocení udržitelnosti v rámci Nařízení EU a Rady (EU) č.305/2011, kterým se stanoví harmonizovaná pravidla pro uvádění stavebních výrobků na trh.
V článku [1] jsou uvedeny podrobnosti k procesu vypracování dokumentu pro EPS desky. V následné diskusi p. Kočího [2] jsou uvedeny přednosti a nedostatek přístupu Sdružení, resp. Evropské asociace národních Sdružení výrobců pěnového polystyrenu (EUMEPS). Další informace lze nalézt na webových stránkách Sdružení EPS ČR [3].

2.   Změny proti dřívějším EPD publikovaným v literatuře [1,2,3]
Je známo, že ve stavebnictví se aplikují desky EPS s retardérem hoření, třída hořlavosti E. Po padesátileté aplikaci retardéru hoření hexabromcyklododekan (HBCDD) bylo rozhodnuto při zasedání komise pro persistentní organické polutanty (POP) dle Stockholmské úmluvy o zákazu dalšího používání tohoto retardéru ve všech aplikacích s povolenou výjimkou pro aplikace ve stavebnictví do května 2019.
Evropská unie tuto výjimku zkrátila a prakticky od března 2016 došlo u všech výrobců suroviny k náhradě HBCDD nezávadným nízkomolekulárním bromovaným retardérem hoření vyráběným dle licence firmy Dow. V ČR výrobce suroviny Synthos Kralupy dodává na trh od června 2015 EPS bez HBCDD. Členové Sdružení EPS ČR se zavázali, že od 1.10.2015 budou zpracovávat a dodávat na trh pouze výrobky z EPS bez HBCDD. V květnu 2017 pořádala Česká technologická platforma – Plasty, ve spolupráci se Sdružením EPS ČR a Synthosem Kralupy, pracovní setkání expertů z výroby, zpracování, aplikace a využívání odpadů za přítomnosti pracovníků z Ministerstva životního prostředí. Podrobnou informaci o tomto setkání zpracovala šéfredaktorka časopisu Odpady paní Šťastná [4]. Nové EPD pro sedm typů desek EPS zohlednilo tuto skutečnost a žádná z posuzovaných desek neobsahovala persistentní HBCDD.
Aktualizace EPD vychází z těchto principů:
V březnu 2016 revidované PCR – Product Category Rules z 2011 dle Předpisu EU č. 305/2011.
Ekoprofily a sektorové EPD z Plastics Europe pro perličky a granule zpěňovatelného polystyrenu z února 2015. Data pokrývají 80% evropských výroben EPS a mají platnost do roku 2023. Hodnoceno bylo 13 výroben bílého EPS a 4 výrobny šedého EPS. Hodnocené typy neobsahovaly retardér hoření HBCDD, který byl zařazen na listinu POP látek a dále se nepoužívá. Byl aplikován nový ekologicky nezávadný retardér Polymeric FR v množství cca 0,8 % hmotnostních. Oproti předchozím údajům z roku 2003/2006 došlo k poklesům (zlepšení) následných ekologických parametrů EPS suroviny:
- Spotřeba neobnovitelné primární energie v MJ    o 8,1 %
- ADP v MJ – potenciál úbytku suroviny            o 6,9 %
- GWP v kg CO2 eq – potenciál globálního oteplování    o 29,9 %
- AP v g SO2 eq – potenciál okyselení půdy a vodních zdrojů  o 42,5 %
- EP v g PO43- eq – potenciál eutrofizace    o 38,3 %
- PO CP- Potenciál fotochemické tvorby ozonu (g etylenu eq)  o 21,0 % 

Celková spotřeba primární energie na výrobu 1kg EPS perliček a granulí dosáhla 85,6 MJ, z toho vlastní polymerační proces spotřebovává pouze 3,6 MJ, zbývající množství se spotřebovává v řetězci: těžba a transport ropy, rafinace, petrochemická výroba etylbenzenu a styrenu z benzenu a etylenu. Potenciál dalšího snižování spotřeby spočívá v náhradě ropného etylenu, méně náročným etylenem z břidlicového plynu. V polymerních procesech pak ve zvětšování reaktorů a inovacích technologie výroby vytlačovacím procesem přímo z taveniny polystyrenu s následnou granulací.
Zpracovatel EPD pro izolační EPS desky je uznávaný německý Institut Bauen und Umwelt (IBU) se sídlem v Berlíně.
Majitelem EPD pro 7 typů izolačních EPS desek je Evropská asociace zpracovatelů EPS (EUMEPS) se sídlem v Bruselu. Členem této asociace je i Sdružení EPS ČR se sídlem v Kralupech nad Vltavou a EPD jsou platná i pro jeho členy.
Data pro výpočty EPD poskytlo za rok 2015 celkem 21 evropských zpracovatelů, členů EUMEPS. Za ČR se zúčastnily firmy Bachl, s.r.o. Brno a Saint-Gobain Construction Products CZ a.s. divize Isover, za SR Polyform Podolínec.
Zpracování perliček nebo granulí probíhá v těchto stupních: předpěnění, kondicionace a tvarování. V případě výroby bloků se desky řežou na požadovaný rozměr horkým odporovým drátem. Ořezy se vracejí zpět do procesu. Desky se balí do PE folií a transportují se k zákazníkům. Po více než 60-ti letém zkoumání EPS výrobků nebylo zjištěno negativní působení na zdraví lidí a zvířat. Produkty jsou rezistentní (odolné) proti vodě, mikroorganismům a většině chemikálií. Izolační a mechanické vlastnosti se po celou dobu životnosti min. 50 let nemění.
Vlastnosti EPS desek pro stavební izolace byly hodnoceny dle EN 13 163. Typickou vlastností tuhých pěnových PS pěn jsou uzavřené mikroskopické buňky obsahující vzduch. Pro tento typ pěn s obsahem 2 % PS a 98 % vzduchu se začíná používat označení Airpop. Při výrobě desek lze využívat přídavek recyklovaného EPS se zárukou dodržení předepsaných vlastností. Další aditiva se v procesu výroby nepoužívají.

Označení       Tepelná vodivost W/(m K)    Objemová hmotnost kg/m3   Pevnost v tlaku kPa    Pevnost v ohybu kPa  Faktor  difuzního odporu - µ1                             
Výrobek 1   0,036                         13–17                           60                     115                   20–40
Výrobek 2   0,035                         18–22                         100                     150                   30–70
Výrobek 3   0,034                         23–27                         150                      200                   30–70
Výrobek 4   0,033                         28–32                          200                      250                   40–100
Výrobek 5   0,032                         13–17                            60                      115                   20–40
Výrobek 6   0,031                         18–22                          100                      150                   30–70
Výrobek 7   0,034                         23–27                          150                       200                   30–70

Tabulka: Deklarované vlastnosti hodnocených desek

Desky o objemové hmotnosti 23–27 kg/m3 přímo tvarované (výrobek 3) a z bloku řezané (výrobek 7) se deklarovanými vlastnostmi neliší. Výrobky 5 a 6 obsahují absorber infračervených vln (šedé typy).
Pro výpočet parametrů LCA, resp. EPD s využitím softwaru GaBi ts7 byla aplikována průměrná hodnota objemové hmotnosti výše uvedených výrobků. Hodnoty byly propočteny na 1 m3. Za funkční jednotku byl vzat 1 m2 a specifická R-hodnota 1. Vypočtené hodnoty z účastníků – členů EUMEPS byly zprůměrovány a tyto tzv. sektorové parametry jsou platné pro všechny EPS desky definovaných vlastností členů EUMEPS.
Výpočet dat pro EPD se provádí dle ČSN EN 15 643-2, když zahrnuje všechny fáze životního cyklu.
1) Vlastní výroba desek: A1 získání suroviny (EPS)
A2 transport
A3 výroba izolační desky

2) Aplikační fáze: A4 transport na stavbu
A5 instalace na budovu

3) Fáze užití: B1 aplikace (provoz)
B2 údržba
B3 oprava
B4 výměna (náhrada)
B5 rekonstrukce
B6 energetická náročnost v provozní fázi
B7 spotřeba vody v provozní fázi

4) Konec životního cyklu: C1 dekonstrukce, demolice
C2 transport
C3 nakládání s odpady
C4 likvidace

5) Přínosy a náklady za hranicemi systému: D1 potenciál energetického využití
                                                              D2 potenciál při recyklaci

Pro transport EPS desek na stavbu (A4) bylo kalkulováno s průměrnou vzdáleností 200km. Pro využití odpadů po skončení životního cyklu byly zvoleny v modelech C3, C4 a D dva scénáře:
1- pro 100% energetické využití
2- pro 100% recyklaci
                Celkem
                        A1 – C4 Při 100% energetickém využití odpadů Při 100% recyklaci
Výrobek 1 0,375 0,342                                                 0,214
Výrobek 2 0,323 0,284                                                 0,211
Výrobek 3 0,587 0,539                                                 0,321
Výrobek 4 0,476 0,419                                                 0,158
Výrobek 5 0,262 0,228                                                 0,102
Výrobek 6 0,347 0,303                                                 0,134
Výrobek 7 0,410 0,362                                                 0,144

Tabulka: Spotřeba vody v m3 na 1 m3 EPS

A1 – A3 A4 – A5 Celkem výroba a aplikace
Výrobek 1 1 347,50 13,20 1 360,70
Výrobek 2 1 821,83 17,24 1 839,07
Výrobek 3 2 528,58 21,81 2 550,39
Výrobek 4 2 758,82 25,77 2 784,59
Výrobek 5 1 378,20 13,00 1 391,20
Výrobek 6 1 876,14 17,46 1 893,60
Výrobek 7 2 274,84 20,41 2 295,25

Tabulka:  Spotřeba obnovitelných a neobnovitelných energií v MJ/m3 pro výrobu EPS desek (A1 – A3) a jejich aplikaci (A4 – A5)

Z hodnot je patrný růst spotřeby energií s rostoucí objemovou hmotností desek, přičemž typy desek vyráběné přímým tvarováním (výrobek 3) vykazují vyšší spotřebu než desky vyrobené řezáním (výrobek 7).

Mírně zvýšená spotřeba energií při výrobě šedých desek (výrobky 5 a 6) není významná.

D1 D2
Výrobek 1 435,59 1 195,14
Výrobek 2 571,88 1 587,42
Výrobek 3 720,90 1 988,68
Výrobek 4 843,68 2 381,65
Výrobek 5 431,03 1 193,56
Výrobek 6 566,70 1 590,27
Výrobek 7 712,76 1 985,05

Tabulka: Přínosy z využití odpadních EPS desek po skončení životnosti ve variantě energetického využití (D1) a regranulace (D2) v MJ/m3. 

Hodnoty jednoznačně ukazují na významný, kladný efekt energetického využití odpadních EPS, když skládkování není žádoucí (v případě starých typů EPS s HBCDD je dokonce zakázáno). Nejvyšší efekty jsou dosahovány při recyklacích, kdy tímto procesem se šetří více než 84% vložené energie na výrobu desek z primárních surovin.
Ekologické parametry pro 7 typů EPS izolací na 1 m3 
- potenciál  úbytku suroviny  (ADP) , 
- potenciál globálního oteplování (GWP),
- potenciál tvorby přírodního ozonu (ODP),
- potenciál okyselení půdy a vodních zdrojů (AP),
- potenciál eutrofizace (EP),
- potenciál ničení stratosférické ozonové vrstvy (POCP)
- potenciál úbytku nefosilních surovin (ADPE)
- potenciál úbytku fosilních surovin (ADPF) 
 
tabulka.jpg

Tabulka: Jako příklad uvádím výsledky pro Výrobek č.1

Data pro zbývající výrobky lze nalézt v literatuře [3].
Obsah těkavých organických látek (C6 – C16) byl u všech výrobků stejný – 72 mikrogramů na m3 po 3 denním sledování a 25 mikrogramů na m3 po 28 denním sledování. Obsah karcinogenních látek byl neměřitelný při citlivosti pod 1 mikrogram na m3.
Termín vydání EPS: 20.4.2017
Platnost EPD pro členy EUMEPS: 19.4.2022

3.  SROVNÁVACÍ ANALÝZA EPD RŮZNÝCH IZOLANTŮ [5,6]
Srovnání EPS s dalšími izolačními materiály je ošidné vzhledem k potencionálně různým přístupům. Rakouská sesterská organizace – asociace zpracovatelů EPS (IVH) se o toto pokusila s těmito závěry [5,6]:
Analýza současné Environmentální deklarace o výrobku (EPD) s ohledem na tři hodnoty: „Spotřeba (neobnovitelé) primární energie (PEI n.r.)“, „Potenciál globálního oteplování (GWP100)“ a „Acidifikační potenciál (AP)“ shrnutý v ΔO13-Indexu, jasně ukazuje na výhody EPS v porovnaní s „ekologickými alternativami“, minerální vlna a dřevovlákno. Vše vztaženo na funkční jednotku (odpovídající izolačním vlastnostem 1m2 plochy).
Izolace pro ETICS PEI n.r. MJ GWP100 kg CO2-Äquiv.     APkg SO2-Äquiv.   ΔOI3 EPD-č.
EPS šedý         39,36    1,31     0,0030   1,93 ECO-EPS-00050101-1106
EPS bílý                 47,34    1,56                             0,0040                   2,37 ECO-EPS-00010101-1106
Dřevovlákno         98,45 -10,08                             0,0116                   3,15 PAV-2013254-CBG2-DE
Konopné vlákno 56,80   -2,60                             0,0139                   3,32 baubook-Nr. 1383 io
Minerální pěna 63,72    5,74                             0,0104                   4,46 XEL-2009212-D
Minerální vlna(MW) 75,88    5,53                             0,0412                   8,94 EPD-DRW-20120113-IBC2-DE
Zdroj: Environmentální organizace pro stavební výrobky (Environmental Construction Products Organisation–ECO) a Stavební ústav pro životní prostředí (Institut Bauen und Umwelt –IBU)
ΔOI3 index používá stupnici od 1 do 100, kde nižší hodnoty jsou lepší než ty vyšší.
Velkou předností EPS desek je možnost jejich efektivního využití po skončení životnosti, buď energeticky (30%) úspory proti energiím na výrobu desek) nebo recyklací (84% úspory).

4.  ZÁVĚR
Již téměř sedmdesát let jsou na trhu pěnové polystyrenové výrobky. Více než šedesát let se aplikují izolační desky z EPS na stavbách. Postupně se zdokonalují a inovují technologie a aplikační postupy. Nedílnou součástí hodnocení jsou i postupy při posuzování udržitelnosti EPS desek, včetně environmentálních parametrů a využití po skončení jejich aplikací. Srovnávací analýzy izolantů z různých hledisek jsou potřebným výstupem. Z dosavadních výsledků jsou EPS izolanty hodnoceny příznivě. 

Literatura  

[1] F. VÖRÖS: Proč sektorové EPD pro EPS izolace, Tepelná ochrana budov, 14, č.6, str.33, 2011
[2] V. KOČÍ: Proč ano a proč ne sektorové EPD, Tepelná ochrana budov, 15, č.2, str.33, 2012
[3] F. VÖRÖS: Aktualizovaná část izolační praxe 11 – Environmentální prohlášení EPD o EPS izolacích, www.epscr.cz, 5.12.2017 
[4] J. ŠŤASTNÁ: Retardéry hoření v pěnovém polystyrenu a co s nimi, Odpady, 2017, č.7, str.32
[5] FAKTA: EPS má vynikající ekovlastnosti, www.epscr.cz, lišta stavebnictví, 07/2017
[6] FAKTA: EPS šetří cenné fosilní zdroje, www.epscr.cz, lišta staveb

Článek má souvislost s akcí Izolace 2018 (08.02.2018).

Fotogalerie k článku