Communication of life cycle assessment results : life cycle key performance indicators

• The global warming that we are on track for will result in a severe loss of natural capital leading to significant losses in economic capital when urban infrastructure is destroyed, agricultural productivity declines and poverty spread among other disasters. Climate change due to emissions does not only affect the polluter, the hazardous effects becomes evident on a global level. An essential tool to enable decision‑making with concern to the welfare of the global commons is life cycle assessment (LCA). LCA compile and evaluate the inputs, outputs, and potential environmental impacts of a product system throughout its life cycle. The reviewed literature frames a gap regarding interpretation of LCA-results and inquire for guidelines that address a wide range of stakeholders to enable informed decision-making with regard to the welfare of the global commons. Some studies even argue that an apparent weakness of LCA-result communication is the understanding of what the results mean for the economic key performance indicators (KPIs) of the stakeholder. Thus, this thesis aims to contribute to the development of guidelines for interpretation of LCA-results by introducing an approach for communicating LCA-results that is compatible with the economically driven nature of stakeholders. The specific research questions (RQ) of this thesis are: (RQ1) How can well-established economic KPIs be utilised to quantify environmental impact? and (RQ2) How does incorporation of  monetary valuation of environmental impacts and related environmental aspects affect the LCA-result and communication of results?These research questions have led to life cycle key performance indicators (LC‑KPIs) that quantify life cycle economic and environmental impacts in a way that take after the traditional economic KPIs of the stakeholders, which is outlined as essential to improve the understanding of LCA-results. The LC‑KPIs utilize the traditional economic KPIs of return on investment (ROI) and annual yield (AY). Additionally, to manage the large amount of non-commensurate units of holistic life cycle sustainability assessment, monetary valuation has been applied. Hence, contributing to the research area of monetary valuation in LCA by introducing and testing new approaches.The introduced LC-KPIs have been specified for building LCA and exemplified by applying them to a number of Swedish case buildings. The result show that the climate-economic assessment of building refurbishment differs compared to the traditional economic assessment when monetary valuation is utilized in LCA with the LC-KPI of ROIEconomy+. However, in the comparative assessment of building refurbishment and new construction, the LCA‑result does not change compared to the traditional economic assessment when monetary valuation is utilized in LCA with the LC-KPI of ELCCA. This is explained by the high costs associated with the investment and energy use of buildings and may not be the case if products with lower investment and energy use costs and high life cycle greenhouse-gas emissions would be studied. Still, if a purely environmental assessment of a product is wished for, the LC-KPI should only include monetary valuation of environmental impact factors and exclude traditional economic performance. Thus, the case study result defines further scope for research on the subject of monetary valuation in LCA and inquire for a wider spectrum of LC-KPIs that utilizes monetary valuation.The introduced approach of this thesis contribute to the development of guidelines for interpretation of LCA-results. Nevertheless, there are still challenges that needs to be addressed in the development of robust LCA-result interpretation. Still, the LC‑KPIs used in this thesis address the “cognitive logics” of a wide range of stakeholders and provide an approach for communication of LCA-results which improve the understanding of LCA-results. 

• Den globala uppvärmningen kommer att resultera i en allvarlig förlust av naturkapital som leder till betydande förluster av ekonomiskt kapital när bland annat urban infrastruktur förstörs, jordbruksproduktiviteten minskar och fattigdom sprider sig. Klimatförändringar till följd av utsläpp påverkar inte bara förorenaren lokalt, utan de farliga effekterna blir även uppenbara på global nivå. Ett viktigt verktyg för att möjliggöra beslutsfattande som tar hänsyn till de globala allmänningarnas välfärd, dvs. de internationella, överstatliga och globala resursdomäner där gemensamma resurser finns, är livscykelanalys (LCA). LCA är en metod för att värdera miljöpåverkan från en produkt eller process under hela dess livscykel.Litteraturstudien påvisar en kunskapslucka gällande tolkning av LCA-resultat och efterfrågar riktlinjer som riktar sig till ett brett spektrum av beslutsfattare. Dessa riktlinjer skulle göra det möjligt att fatta beslut på välinformerade grunder och samtidigt ta hänsyn till de globala gemensamma tillgångarna. Vissa studier hävdar till och med att en uppenbar svaghet vid kommunikation av LCA-resultat är förståelsen för vad resultaten betyder för beslutfattarens ekonomiska nyckeltal (KPI:er). Denna avhandling syftar därför till att bidra till utvecklingen av riktlinjer för att tolka LCA‑resultat genom att introducera en kommunikations‑approach för LCA-resultat som överensstämmer med beslutfattarnas ekonomiskt drivna karaktär. De specifika forskningsfrågorna i denna avhandling är: (Fråga 1) Hur kan väletablerade ekonomiska nyckeltal användas för att kvantifiera miljöpåverkan? och (Fråga 2) Hur påverkas  LCA‑resultatet och kommunikationen av resultat vid inkludering av monetär värdering av miljöpåverkan och relaterade miljöaspekter?Dessa forskningsfrågor resulterade i nyckeltal (LC-KPIer) som kvantifierar livscykelekonomiska och miljömässiga effekter på ett sätt som efterliknar beslutfattarnas traditionella ekonomiska nyckeltal. Detta beskrivs inom den vetenskapliga litteraturen som väsentligt för att förbättra förståelsen för LCA‑resultaten. De introducerade LC‑KPI:erna baseras på traditionella ekonomiska nyckeltal, så som avkastning på investeringen (ROI) och årlig avkastning (AY). Dessutom har monetär värdering tillämpats för att hantera den stora mängden icke-överensstämmande enheter som uppkommer vid holistisk hållbarhetsvärdering från ett livscykelperspektiv. Således bidrar denna avhandling till forskningsområdet för monetär värdering i kombination med LCA genom att introducera och testa nya approacher.De introducerade LC-KPI:erna har specificerats för byggnader och exemplifierats genom att tillämpa dem på ett antal svenska Case-byggnader. Resultatet visar att den klimatekonomiska värderingen av renovering skiljer sig från den traditionella ekonomiska värderingen då monetär värdering inkluderas i LCA:en med ROIEconomy+ som LC‑KPI. Detta är dock inte fallet vid den jämförande värderingen av renovering och nybyggnation. I detta fall förändras inte LCA-resultatet jämfört med den traditionella ekonomiska värderingen när monetär värdering inkluderas i LCA:en med ELCCA som LC‑KPI. Detta kan förklaras med de höga investerings- och energianvändningskostnaderna för byggnader och är kanske inte fallet om produkter med lägre investerings- och energianvändningskostnader samt höga livscykelutsläpp av växthusgaser skulle studeras. Likväl, om en strikt miljövärdering av en produkt önskas så bör LC‑KPIen enbart inkludera monetär värdering av faktorer som påverkan miljön och helt utesluta traditionell ekonomisk värdering. Således definierar resultatet av Case-studierna ett fortsatt behov av forskning inom ämnet monetär värdering i kombination med LCA samt ett bredare spektrum av LC‑KPIer som nyttjar monetär värdering för att värdera miljöpåverkande faktorer.Den i denna avhandling introducerade approachen bidrar till utvecklingen av riktlinjer för att tolka LCA-resultat. Det finns dock fortfarande utmaningar som måste adresseras i den fortsatta utvecklingen av robust tolkning av LCA‑resultat. Men de LC‑KPI:erna som används i denna avhandling adresserar ändå den "kognitiva logiken" hos ett brett spektrum av beslutfattare och tillhandahåller ett tillvägagångssätt för att kommunicera LCA-resultat som förbättrar förståelsen för LCA-resultaten.

Ämnesord

TEKNIK OCH TEKNOLOGIER  -- Naturresursteknik -- Energisystem (hsv//swe)

ENGINEERING AND TECHNOLOGY  -- Environmental Engineering -- Energy Systems (hsv//eng)

TEKNIK OCH TEKNOLOGIER  -- Naturresursteknik -- Miljöledning (hsv//swe)

ENGINEERING AND TECHNOLOGY  -- Environmental Engineering -- Environmental Management (hsv//eng)

Nyckelord

Life Cycle Assessment

Monetary Valuation

Climate Impact

Life Cycle Key Performance Indicators

Global Warming Potential

LCA-result communication

Interpretation of LCA-results

climate change

klimatförändringar

Publikations- och innehållstyp

vet (ämneskategori)

dok (ämneskategori)