This report is part of the research project Electric Material Handling, which aims to develop fossil- and emission-free system solution demonstrations of non-road mobile machinery while maintaining productivity and customer acceptance. The report includes the life cycle assessments made by Linköping University, presenting the estimated environmental impacts of the system solutions of electrified machines in two applications.

The project is financed by Vinnova (project no. 2021-01787), and the project coordinator is Volvo Construction Equipment (VCE). Besides the authors, Niklas Lindblom, Bobbie Frank och Richard Alm (VCE) have also contributed to the progress of the work presented in this report.

Europeiska unionen (EU) har identifierat textilier som en av de sju nyckelproduktsvärdekedjor som behöver ökad cirkularitet. Syftet med detta projekt har varit att ur ett miljömässigt, ekonomiskt, juridiskt och leverantörs- och kundperspektiv undersöka potentiella cirkulära affärsmodeller för arbetskläder, samt resulterande förändringar av deras design. Fokus har varit på arbetskläder för små och medelstora företag (SME) inom bygg- och anläggningsbranschen. Undersökningen inkluderar användbarheten av olika design- och affärsmodellsförändringar som kan påverka resursförbrukningen och därmed bidra till en mer cirkulär ekonomi.

Ett nyckelresultat baserat på LCA är att alla undersökta förändringar, jämfört med en linjär modell, sannolikt kommer att leda till minskad miljöpåverkan för alla undersökta miljöeffektkategorier. Dessutom identifierades inga större juridiska hinder, även om vissa affärsmodeller kräver noggrann avtalsformulering. Flera förändringar leder dock inte till "bra affärer", antingen på grund av bristande acceptans hos användarna eller på grund av att de inte är ekonomiskt bärkraftiga.

Att designa och erbjuda arbetskläder med lång livslängd är en affärsmodell som många företag framgångsrikt implementerar. De flesta påstår att deras produkter är hållbara utan standardiserat sätt mäta.

En undersökt designförändring som vunnit accepts på marknaden och som erbjuds av projektpartnerföretaget CIRK-L är de avtagbara verktygsfickorna som möjliggör tätare och enklare tvätt och därmed längre livslängd för arbetskläder.

Tvättjänster och allt-i-ett-avtal som också möjliggör effektivare och frekventare tvätt accepteras dock inte i samma utsträckning. De visar sig vara logistiskt svåra att implementera, främst på grund av att arbetare frekvent byter arbetsplatser. De ansågs också vara för dyra för detta kundsegment, även om de framgångsrikt har tillämpats på andra segment inom industrin för arbetskläder. En anledning är att användaren för närvarande står för kostnaderna för transport och tvätt, medan dessa kontrakt skulle flytta denna kostnad till arbetsgivaren. Flera positiva värdeaspekter hittades med dessa undersökta affärsmodeller men inte tillräckligt för att uppväga kostnaderna och de praktiska utmaningarna.

Reparationstjänster baserade på reservdelar som kan bytas ut av användaren, såsom de av partnerföretaget CIRK-L erbjudna avtagbara underbenen på arbetsbyxor, förväntas vara ekonomiskt lönsamma. Då arbetskläder är relativt billiga är reparationer som involverar skräddare endast marginellt billigare än att köpa nytt då arbets- och fraktkostnader är dyra. Det innebär att kunden föredrar att köpa nytt. Flera åtgärder kan dock vidtas för att 6 förbättra situationen genom att adressera beteendeproblem kopplade till reparationer, vilket gör leveranskedjorna mer effektiva. Det finns även behov av att förbättra stödsystemen som möjliggör reparationer, t ex it- och distributionslösningar. Vissa initiala pilotprojekt och mindre satsningar som rör återanvändning eller användning för nya ändamål har identifierats men dessa kräver mer forskning.

Avslutningsvis, konsumtionsmönster för arbetskläder har också identifierats och det finns vissa tecken på överkonsumtion som bör studeras noggrannare.

The European Union (EU) has identified textiles as one of the seven key product valuechains that require increased circularity. This report aims to examine potential circularbusiness models and changes to the design of products and services in the workwearindustry from a holistic perspective, including environmental, economic, legal, and providerand customer perspectives. The focus has been on workwear for small and medium-sizedenterprises (SMEs) in the construction and building sectors. In this study, the potential toimplement various design and business model interventions, which could affect resourceconsumption and thus contribute to a more circular economy, were explored.

A key finding is that all the explored interventions, based on LCA findings, are likely toreduce environmental impacts in all examined impact categories compared to a linearmodel. Moreover, no significant legal barriers were identified, although some businessmodels require careful contract drafting. However, several interventions do not lead to“good business” either due to a lack of acceptance by the users or because they are noteconomically viable.

Designing and offering workwear with a long lifespan is a business model that manycompanies are successfully implementing. Most claim that their products are long-lastingwithout a standardized way to measure.

One examined design change that has gained market acceptance and is offered by theproject partner company CIRK-L is the detachable tool pockets, which allow for morefrequent and straightforward washing and thus longer lifespan for workwear.

However, laundry services and all-in-one contracts that also enable more efficient andfrequent washing, are not as well accepted. They prove to be logistically challenging toimplement, mainly because workers frequently change workplaces. They were alsoconsidered too expensive for this customer segment, despite having been successfullyapplied to other segments within the workwear industry. One reason is that the usercurrently bears the costs of transport to the washing facility and washing, while thesecontracts would shift this cost to the employer. Several positive value aspects were foundwith these examined business models, but not enough to outweigh the costs and practicalchallenges.

Repair services based on spare parts that can be replaced by the user, such as the detachablelower legs on work trousers offered by the partner company CIRK-L, are expected to beeconomically viable. As workwear is relatively cheap, repairs involving tailors are onlymarginally more affordable than buying new because labour and shipping costs arerelatively high. This means that the customer prefers to buy new. However, several measures can be taken to improve the situation by addressing behavioural issues related torepairs, making the repair supply chains more efficient. There is also a need to improvesupport systems that enable repairs, e.g., IT and distribution solutions. Some initial pilotprojects and small ventures related to upcycling or repurposing have also been identified,but these require further research.

Finally, consumption patterns for workwear have also been identified, and some signs ofoverconsumption should be studied more closely.

Remanufacturing is a value-retaining process that can be adopted to reach a more circular economy. Itpresents a promising opportunity for improving resource efficiency and enhancing sustainable activitiestoday and in the future. This paper contains environmental assessments of remanufactured automotiveparts compared to newly produced parts. The aim is to address the potential of reducing global warmingimpact as well as improving resource and energy efficiency. The result is used to assess the potential ofapplying a remanufacturing strategy to reduce environmental load and to determine the variables that areof major importance. Assumptions, methods, and data are consistently applied for all product groups,making it possible to draw conclusions considering specific characteristics of the different automotiveparts. The results show that collecting used automotive parts (cores) and remanufacturing them leads to asubstantially lower environmental load than when producing new parts. The reuse rate of a core and theenergy used in the remanufacturing process are the main environmental hotspots. Reusing largercomponents primarily affects global warming and energy use, while the type of material is the mainaspect regarding abiotic resources. Energy use is a primary contributing factor considering globalwarming and cumulative energy use. The overall effects due to transports are similar for the two product systems, even though the payload is lower with remanufacturing due to higher share of transports withtrucks.

Målet med rapporten är att bidra till ett energieffektivt transportsystem genom att presentera en ny approach för analys av energianvändning i godstransportsystemet som kan komplettera konventionella metoder och bidra till bättre beslutsunderlag. Energianvändningen i transportsektorn är central för Sveriges möjligheter att nå uppsatta mål om minskad klimatpåverkan. Här presenteras en metod för att skatta minimal energianvändning i ett godstransportsystem från ett nationellt systemperspektiv. Detta problem definieras här som Minimalenergiproblemet (MEP). Rapporten presenterar en metod för MEP och tillämpar metoden för en analys av det svenska godstransportsystemet. Analys av MEP möjliggör skattning av en teoretisk potential för minskad energianvändning i godstransportsystemet och ger en referens för att kvantitativt utvärdera olika typer av åtgärder.

Grundidén är att använda en befintlig nationell godstransportmodell som bygger på kostnads[1]minimerande principer som ett optimeringsverktyg och ersätta kostnadsparametrar med värden för energianvändning. Metoden tillämpas för analys av det svenska godstransportsystemet genom att använda Samgods. Samgods är Trafikverkets nationella godsmodell som används för analyser av godstransportsystemet och framtagning av beslutsunderlag för till exempel infrastrukturinvesteringar, policyåtgärder och prognoser.

Det svenska godstransportsystemet studeras med avseende på minimal energianvändning med fokus på scenarier som beskriver dagens förutsättningar med befintlig infrastruktur, fordonsflotta, energibärare och transportefterfrågan, enligt Samgodsmodellen. Resultaten jämförs med scenarier för ett kostnadsminimalt system som kan antas simulera godstransportsystemet i praktiken. Rapporten illustrerar även möjliga tillämpningar genom scenarioanalyser där förändrade förutsättningar för vägtransporter simuleras samt fall för minimering med avseende på koldioxidutsläpp.

The objective of this study is to contribute to an energy-efficient transport system by presenting a new approach for analysis of energy use which could be a complement to conventional decision support systems. Energy use in the transport sector is a central aspect to consider in order to meet national goals of reduced climate impact. This study presents a method for estimating minimal energy use in a goods transport system from a national system perspective. In this study, this problem is defined as the Minimum Energy Problem (MEP). The purpose is to describe a method for MEP and apply the method for an analysis of the Swedish goods transport system. Study of MEP gives an estimation of a theoretical potential for reduced energy use in the goods transport system and a reference for evaluations of different types of measures. 

The basic idea is to use a national freight model as an optimisation tool by replacing cost parameters with parameter values for energy use and CO2 emissions. The principle means that an existing model can be reused. The method is applied for analysis of the Swedish goods transport system by using Samgods. Samgods is the Swedish national freight model, owned by the Swedish Transport Administration, and used for analyses of the goods transport system to give decision basis for e.g., infrastructure investments, policy changes and long-term forecasts. 

The Swedish goods transport system is studied with respect to scenarios for minimal energy use with a focus on today’s existing infrastructure, vehicles and transport demand, as specified in Samgods. The results are compared with cost-minimisation scenarios which could be assumed to simulate the goods transport system in practice. Scenarios could be used to analyse system effects of different measures. The general applicability of the proposed methodology is illustrated by scenario analyses representing changed conditions for road transport and a case of minimization with respect to carbon dioxide emissions.

Ett sätt för Trafikverket att följa upp effekterna av underhållet på de statliga vägarna är genom att använda sig av indikatorer. De indikatorer som beskrivs i denna rapport benämns som andra ordningens indikatorer och byggs upp av underliggande data. Indikatorerna som vi valt att arbeta med ska på ett allsidigt och transparent sätt beskriva hur Trafikverket uppfyller leveranskvaliteten för punktlighet, kapacitet, robusthet, användarbarhet, säkerhet samt miljö och hälsa.

 I denna förstudie sammanfattar vi en kunskapsöversikt för valda indikatorer och förslag på hur de kan implementeras i Trafikverkets pavement management system. De indikatorer som vi arbetar med är Säkerhet, Komfort, Strukturellt tillstånd, Rullmotstånd, Buller, Luftkvalitet, Godsskador, Ytskador, Fordonsslitage och slutligen en indikator för Hälsa. Det finns många aspekter att ta hänsyn till då en indikator introduceras. Den absolut viktigaste är, bortsett från att den är validerad, att den får acceptans och används. Det finns många sätt att använda en indikator och att enbart titta på absoluta värden är svårt för en sammansatt indikator. Relativa skillnader vid årliga uppföljningar är att föredra för att avgöra om strategier får avsedd effekt.

One way for the Swedish Transport Administration (STA) to follow up the effects of maintenance on state roads is by using indicators. The indicators described in this report are defined as second-order indicators and are built up using underlying data. The indicators describe, in a comprehensive and transparent way, how the STA meets delivery quality parameters for punctuality, capacity, robustness, usability, safety, and environment and health. 

In this feasibility study, a knowledge overview of the selected indicators is presented. Suggestions are also given on how the indicators can be implemented in the STA's pavement management system. The indicators studied were Safety, Comfort, Structural Condition, Rolling Resistance, Noise, Air Quality, Goods Damage, Surface Damage, Vehicle Wear, and Health Risk. Many aspects must be considered when introducing an indicator. Along with validation, it is extremely important that the indicator will be accepted and used. There are many ways to use an indicator, however, it is not ideal to only consider absolute values for a composite indicator. Relative differences in annual follow-ups are preferable to determine whether strategies have the intended effect.

Products and services are mutually dependant throughout the lifecycle, and the interdependencies present potential for exploitation to decrease the environmental impacts. However, effective yet practical support to realize this potential in industry is insufficient. This paper presents a procedure with a knowledge base that help uncover important latent interdependencies, partly implemented as an Excel-based tool, concretizing systemic lifecycle engineering. The procedure has been validated with an elevator and the related services for wind turbines, in collaboration with a manufacturer in Europe, showing potential environmental improvements quantitatively. Also, the importance of maintenance in renewable energy systems is discussed.

This report describes the results and the learnings of a project that had the aim to develop a protocol for measuring circularity for products. The project was centered around an assessment of the real-world example of a lubrication cleaning and recirculation system by SKF RecondOil. The process of assessment required that the team match circularity in principle (how circularity can be measured in theory) with circularity in practice (how circularity can be measured in a real system). In the process, the team identified different ways to measure circularity based on drafted circularity principles (from ongoing ISO work on circularity). In the end, these alternatives were to be practically verifiable and certifiable. Learnings are to be fed into ongoing work on developing international standards (ISO) for assessing circularity. In the progress of the work, a framework for understanding and measuring circularity for the system at hand was developed including: a heuristic (diagram) describing a system of interest and a list of chosen circular economy principles see Figure 3. It is thought that the heuristic and list of principles could be used to guide an entity in the process of first, creating their system model, and then, making sense of and applying principles.

Rullmotståndet är en viktig komponent vid beräkning av bränsleförbrukning och emissioner. Denna rapport redovisar alternativ till metodutveckling för att med mikrosimuleringmodellen PHEM bättre kunna beakta vägytans påverkan på ett fordons rullmotstånd. Betydelsen av vägytans egenskaper har tidigare gjorts med modellen VETO där det går att ange specifika egenskaper hos vägen. Dessa möjligheter gör att VETO passar bra för analyser av hur vägens egenskaper påverkar bränsleförbruk-ningen. Samma möjligheter finns inte i PHEM. 

De utvecklingsalternativ som berörs i rapporten är att: (1) ändra källkoden till PHEM så att möjligheten att inkludera vägytans egenskaper blir samma som i VETO; (2) att i PHEM:s indatafiler lägga till en kolumn som ersätter rullmotståndet som beräknas av PHEM med ett rullmotstånd som beräknas på annat sätt och därmed kan koppla till vägytans egenskaper; (3) att ersätta rullmotståndsdelen i PHEM med motsvarande block i VETO med viss förenkling och (4) att sätta in ett referensfall från VETO i PHEM och göra övriga justeringar i efterhand med hjälp av VETO. Alternativen (1) till och med (3) ändrar rullmotståndsdelen men behåller allt övrigt inom PHEM medan (4) omfattar fler simuleringar. Alternativ (3) och (4) kräver inte någon ändring av källkoden.

Rolling resistance is an important component for the calculation of vehicle fuel consumption and emissions. This report presents a possible method development for the emissions model PHEM to consider the effect of road surface characteristics on rolling resistance. With this development it is possible to have a more comprehensive application of PHEM. The importance of the road surface influence of fuel consumption has previously been done with the VETO model in which it is possible to specify road surface properties. Therefore, VETO is considered appropriate to analyse how road surface characteristics affect fuel consumption. PHEM does not offer the same possibilities. 

The four alternative methods explored in this report are: (1) change PHEM’s source code to include the same possibilities to consider road surface characteristics as VETO, (2) to externally, with another model, calculate rolling resistance and include it as input variable in PHEM, (3) substitute the rolling resistance model in PHEM with an equivalent model from VETO, and (4) use a reference case from VETO to PHEM and make additional corrections to the results obtained from PHEM by using VETO. The alternatives (1) to (3) change the rolling resistance model yet retain all the other parts from PHEM while alternative (4) requires additional simulations. Alternatives (3) and (4) do not require modifications to PHEM’s source code.

Bränsleförbrukningen hos ett vägfordon påverkas av ett flertal faktorer. För att enklare och snabbare kunna göra analyser av bränsleförbrukningen, utan att göra faktiska mätningar i fordonen, är det önskvärt att kunna beskriva bränsleförbrukningens samband med dessa faktorer genom en funktion eller en modell. Det finns bränsleförbrukningsmodeller, men de kan vara byggda runt komplicerade sambandsfunktioner som är svåra att använda. De är oftast inte uttryckta som en summa av olika komponenter och erbjuder ingen möjlighet att enkelt diskutera komponenterna var och en för sig. Man kan t.ex. inte bryta ut en separat delmodell för att beräkna vad en åtgärd av vägytan får för effekt på bränsleförbrukningen. Det finns även bränsleförbrukningsfunktioner som är nära att uppträda som en summa av komponenter. Rapporten avser att använda en sådan funktion som utgångspunkt och förenkla något för att göra den till en summa av komponenter. Förenklingen utvärderas genom att sätta olika mått på hur mycket sämre resultat den förenklade funktionen ger, men samtidigt visa hur mycket mer användbar den blir. 

Det förekommer direkta effekter som att ojämnheter påverkar bränsleförbrukningen och indirekta som att ojämnheter påverkar hastigheten som påverkar luftmotståndet och bränsleförbrukningen. De direkta effekterna har störst utrymme i rapporten men de indirekta behandlas också utan att vara huvudföremål för rapporten. 

Modellerna är approximationer. Man kan behöva väga användbarhet och noggrannhet mot varandra och välja att använda en modell med enklare användning men sämre noggrannhet. För den valda modellen visar sig förenklingen av bränsleförbrukningsfunktionen fungera väl för personbil och lastbil men bara en del av förenklingen rekommenderas för lastbil med släp. Rapporten redovisar den förenklade funktionen och jämför med den ursprungliga. Den ger också exempel på beräkning av om en åtgärd kan motiveras ur energisynvinkel med den förenklade funktionen och jämför resultaten med och utan förenkling.

Fuel consumption of a road vehicle is affected by many factors. To analyze fuel consumption easier and faster, without making actual measurements, it is desirable to describe the relation between fuel consumption and the factors affecting it, through a function or a model. There are fuel consumption models, but they can be based on complicated functions that are difficult to use. They are usually not expressed as a sum of components or offer no possibility to easily discuss separate components and their single contribution to the fuel consumption. There are also fuel consumption functions which give similar results as a sum of components. The report uses one such function as a starting point and simplify it slightly to make it a sum of components. The simplification is evaluated by different measures of how much the results differs from the original function, but at the same time show how much more useful the model becomes due to its ability to deliver information of separate components. 

There are direct effects such as unevenness affecting fuel consumption and indirect effects such as unevenness affecting speed which affects air resistance and fuel consumption. The major part of this report concerns direct effects, but the indirect effects are to some extent also commented. 

The models are approximations. One may need to weigh usability and accuracy and choose a model easier to use but with poorer accuracy. For the chosen model, the simplified fuel consumption function works well for passenger cars and trucks. Only part of the simplification is recommended for trucks with trailer. The report presents the simplified function and comparisons with the original function. Examples are provided to see if maintenance can be motivated from an energy perspective with the simplified function. These are compared to results with the original function.

Functional sales is a business model that has steadily seen increased use. This article features, from a life cycle perspective and in a novel way, its legal, environmental, and economic implications. Functional sales has been highlighted to have the potential for promoting the use of more resource-efficient technologies, which may have a positive impact on the provided solution’s environmental and economic performance. However, there are, to our knowledge, few articles published regarding the legal aspects of functional sales and still no laws regulating this type of business model, which can pose barriers to implementing functional sales. Functional sales is in uncharted territory in the legal sphere, and the lack of legal regulation can only, to a certain extent, be overcome by a contract. A contract must consider the relationship to be long-term, and evaluation is important.

In this paper, two different techniques for acquiring lighting representing product sales and functional sales are compared. The case for functional sales is based on the legal foundation of an existing public procurement, while the case for product sales is a likely alternative for lighting purposes. The study shows that there is a trade-off between environmental consequence and economic benefit and that qualitative aspects can be difficult to include in the contract and evaluation.

The conclusion is that the ordinary purchase is supported by long-established rules and regulations so that such a legal transaction (acquisition) is quite conventional and uneventful. However, if the business model changes without a proper legal foundation, the parties of such contracts will find themselves in a legal wilderness, where the outcome of civil litigations is unpredictable. There are ways to circumvent these difficulties, which is demonstrated in this article, as well as the principal advantages of functional sales.