Detta examensarbete har utförts i samarbete med SKF Sverige AB och Avdelningen för Miljösystemanalys på Chalmers. Syftet med projektet är att undersöka miljöaspekterna under användningsfasen för lager i tåg. För detta har en livscykelanalys (LCA) gjorts, som tillsammans med tidigare resultat är tänkt att ge en djupare förståelse av miljöprestanda under lagrens hela livscykel.

Miljöpåverkan relaterad till användning av hjullager i tre generationer av tåg studeras, och jämförelser görs mellan olika processer inom livscykeln och mellan de olika tåggenerationerna. Miljöaspekterna härrör från friktionsförluster när lagren är i drift, samt från användning av el, vatten, tvättmedel och oljeprodukter för underhåll.

Resultaten visar att de största utsläppen under användningsfasen för lagren är relaterade till elanvändning orsakad av friktionsförluster när lagren är i drift i tågen. Förhållandena i utsläpp mellan drift och underhåll varierar beroende på hur elen produceras, men utsläppen från drift är upp till 1 000 gånger högre.

Elanvändningen relaterad till lagren är upp till 30 procent högre för det tunga tåget med sfäriska rullager (Spherical Roller Bearings, SRBs), jämfört med det lättare tåget med samma lager och det tyngre med koniska lagerenheter (Taper Bearing Units, TBUs). Tar man hänsyn till tågens vikt använder lagren i tåget med TBU:er 30-40 procent mindre el.

Miljöpåverkan från transport av hela tågen till platsen för demontering av hjulaxlar kan vara i samma storleksordning som den från tåglager i drift, om en omväg på 500 km eller mer är nödvändig.

Vid underhåll används mest el för uppvärmning av tvättvatten och för uppvärmning av de sfäriska rullagren vid monteringen. Utsläppen från naftaproduktion, olje- och fettproduktion, samt hantering av använd olja är märkbart lägre för underhåll av TBU:er på grund av lägre fettförbrukning, och användning av vatten och tvättmedel istället för nafta.

Studien kan användas som inspiration till att utföra mer specifika undersökningar av miljöpåverkan från olika alternativ för konstruktion, underhåll och transporter, och av hur resultaten kan inkluderas i produktutveckling och dagligt arbete.

This master thesis was performed in co-operation with SKF Sverige AB and the Department of Environmental Systems Analysis at Chalmers. The purpose of the project is to investigate the environmental aspects of the use-phase for bearings in trains. A Life Cycle Assessment (LCA) has been made, and together with earlier results, it is intended to give a deeper understanding of the environmental performance for the whole life cycle of bearings.

The environmental impact related to the use of wheel bearings in three generations of trains is studied, and comparisons are made between processes within the life cycle of the bearings, and between the bearings in the different generations of trains. The environmental aspects are related to friction losses when the bearings are in operation, and the use of electricity, water, detergents and oil products during maintenance.

The results show that the largest emissions of the use-phase for the bearings are related to electricity use caused by friction losses when the bearings are in operation in the trains. The emissions relation between operation and maintenance varies with the way the electricity is produced, but the emissions from operation are up to 1 000 times higher.

The electricity use related to the bearings is up to 30 percent higher for the heavy train with Spherical Roller Bearings (SRBs), compared to the lighter one with the same bearings and the heavier one with Taper Bearing Units (TBUs). When the mass of the trains is considered, the bearings in the train with TBUs show a 30-40 percent lower electricity use.

The environmental impact related to the transport of the trains to a wheel axle dismounting site can be of the same size as that from trains bearings in operation, if a detour of about 500 km or more is needed.

During maintenance, most electricity is used for heating of washing water and heating of SRBs for mounting. The emissions from naphtha production, oil and grease production and waste oil handling are noticeably lower for the maintenance of TBUs, due to lower grease use, and the use of water and detergent for washing, instead of naphtha.

The study can be used as a motivation to perform more explicit investigations of the environmental impact of different construction, maintenance and transports alternatives, and of how to include the results in product development and everyday work.