TCO-märkningen av dataskärmar Vad har den betytt för användarna och miljön? Per Erik Boivie 2007-04-18 Boivie Arbetsplatsutveckling AB www.boivie.se
Inledning TCO-märkningen innehåller krav inom fyra områden. Två av dessa är starkt kopplade till datoanvändarnas arbetsmiljö ergonomi och låga elektromagnetiska fält. De andra två områdena vidgar perspektiven och är stark samhällsorienterade energieffektivitet och miljö som är högaktuella nu i klimatdebatten världen runt. I det följande beskrivs kortfattat kraven och effekterna av dessa på marknaden. Energieffektivitet Kraven på energieffektivitet infördes redan i TCO-märkningens första steg -TCO 92- med huvudsyftet att reducera skärmens energiförbrukning. Detta skulle också leda till en sänkning av driftskostnaderna och minskad belastningen på miljön. Två krav skulle uppfyllas: 1. Skärmen ska vara försedd med en automatisk avstängningsfunktion, som gör att skärmen släcks ner efter viss tid när den inte används. Skärmar som användaren glömmer att stänga av drar mycket energi vilket leder till ökad miljöpåverkan helt i onödan. 2. Skärmen ska vara försedd med en energideklaration som redovisar energiförbrukningen vid normal användning. TCO:s samarbetspartner Nutek tog fram dessa krav. Myndighetens motiv för att driva fram energieffektiva bildskärmar var att databildskärmar vid en studie visade sig vara de stora energislukarna i kontorsmiljön. Nuteks krav ingick i ett vidare uppdrag som myndigheten fått av regering och riksdag för att bidra till energieffektiva processer och produkter inom alla samhällssektorer. Bakom denna ambition från statsmakterna fanns en vilja att minska beroendet av energi från kärnkraften. Nutek pekade på att automatisk avstängning också bidrar till bättre inomhusklimat och minskade behov av mekanisk ventilation tillförd kyla - vilket också minskar energiåtgången. I TCO/SNF:s skrift Det miljövänliga kontoret (1991) ges flera exempel på åtgärder för att åstadkomma betydande energibesparingar bland annat nämns automatisk avstängning av datorer. Man pekade på att insatser av detta slag än så länge bara var öar i en stor ocean av slentrianmässigt energislöseri. TCO 92-kraven på energieffektivitet var desamma i TCO 95 men skärptes i och med att TCO 99 lanserades. Kraven skärptes ytterligare i TCO 03 Displays då TCO Development och Energy Starprogrammet inom EPA (Environmental Protection Agency) i USA kom överens om en ny standard. Den omfattade en standardiserad mätmetod för energiförbrukning i driftläge (on-mode) och krav både för on mode och sparlägen (sleep och off mode). Detta var den första produktgrupp där krav ställdes på on-mode och det har banat väg för andra produktgrupper att gå samma väg. 2
En jämförelse mellan kraven i fyra generationer TCO-märkningar: TCO 92/TCO 95 TCO 99 TCO 03 TCO 03 CRT LCD Standby 30 W 15 W 4 W ** 2 W** Power down 8 W 5 W* 3 W ** 1 W ** I drift - - - = 28 x antal Megapixlar (W) * Normalt bara ett läge på 5 W. I TCO 99 heter det energy saving position ** lägena heter sleep mode resp. off mode Det skifte i bildskärmsteknik från CRT till LCD som skedde under 2000-talet har haft stor betydelse för energiförbrukningen. En 17-tums CRT-skärm drar i drift idag ca 65 W medan en LCD-skärm drar ca 30 W. Värt att påpeka är att CRT har så gott som helt försvunnit som certifieringsobjekt för TCO Development. Produktionen av CRT är i fritt fall och antalet producerade LCD-skärmar ökar stadigt i antal för varje år. I Sverige och många andra länder har försäljning av CRT så gott som upphört. Storleken på skärmarna har också betydelse för energiförbrukningen. När TCO 1986 tog fram sin Bildskärmsprovare rekommenderas minst 14 tumsskärm för intensivt läs- och skrivararbete. Idag är storleken minst 17 tum, ofta 19 tum. För LCD-skärmar är idag energiåtgången ofta mindre än 1 watt i sleep mode. (Motsvarande energiåtgång för CRT är mindre än 4 w.) Hur mycket energi har då sparats totalt under årens lopp genom TCO-märkningen? Den stora besparingen är sannolikt teknikskiftet till LCD och de krav som togs fram i TCO 03. Dessa krav har blivit normgivande för industrin och säkert bidragit till att betydande mängder energi har sparats. En jämförelse kan göras med TV där det inte funnits några artikulerade krav på energieffektivitet eller någon märkning som har påverkat den tekniska utvecklingen. (Källa: TCO Development, Boivie Arbetsplatsutveckling) Beräkning av energibesparing och minskade koldioxidutsläpp Underlag för beräkning av total energibesparing och minskade koldioxidutsläpp genom TCOmärkningens krav på automatisk avstängningsfunktion: 1. Totala antalet stationära dataskärmar som är i bruk 2006 uppskattas till 1 miljard i storleken 15 tum och uppåt. Av dessa beräknas 65 % vara CRT och 35 % LCD. Av dessa 1 miljard stationära skärmar som är i bruk på arbetsplatser, skolor och i hemmen runtom i världen beräknas 500 miljoner vara TCO-märkta. 2. TCO-märkta skärmar har funnits på marknaden sedan 1993. Över 7 000 modeller har hittills certifierats. 3. Vi antar att de 500 miljoner stationära TCO-skärmarna används i genomsnitt 3 timmar/dag. Om inte ett energisparläge funnits beräknas att skärmarna varit i driftläge ytterligare i 5 timmar per dag. 3
4. I presentationen av Energy Star i mitten av 90-talet sades att 30-40 % av datorerna stod på hela natten och att en dator väntar mer än 50 % av tiden. Studier vid Högskolan i Dalarna på diverse kontor under 90-talet styrkte den bedömningen. Väldigt få valde att stänga av skärmen under lunchen t ex. Vid en studie 1998 på Scania i Falun kom forskarna fram till att en dator stod i viloläge ca 5 timmar per arbetsdygn. Med dessa studier som utgångspunkt skulle den årliga globala besparingen på grund av TCO-märkta självavstängande skärmar bli minst 25 TWh år 2006. Det motsvarar ca 4 kärnkraftsreaktorer av svensk normalstorlek. I världen idag finns ca 400 reaktorer i drift. (Källa: Göran Bryntse, tekn. dr, universitetslektor vid Högskolan i Dalarna). 5. Då elproduktionen i världen i regel har ett kolkondenskraftverk på marginalen, så innebär 1 kwh sparad el en besparing på 1 kg CO2. TCO-skärmarna skulle således sparat in ca 25 miljoner ton koldioxid ifjol, motsvarande knappt hälften av de totala svenska utsläppen av koldioxid. (Källa: Bryntse) Ekologi/miljöanpassning Bromerade och klorerade flamskyddsmedel Från och med TCO 95 infördes krav på att inga bromerade eller klorerade flamskyddsmedel fick förekomma i plastdelar. Kraven gick inte att uppfylla när det gäller kretskort men i övrigt har TCO-märkningen resulterat i att plasterna i de certifierade skärmarna idag är fria från nämnda flamskyddsmedel. Bromerade och klorerade flamskyddsmedel har likheter med PCB och är mycket skadliga för såväl hälsan som för miljön. All plast som innehåller klor eller brom kan också vid förbränning orsaka de extremt farliga dioxinerna. När TCO introducerade sina krav för 12 år sedan ökade halterna av nämnda flamskyddsmedel fortfarande i bl a fisk, säl och fågelägg i Östersjöområdet. Så har också varit fallet med förekomsten av dessa ämnen hos människan. En fördubbling av halterna i modersmjölken har skett vart femte år sedan i början av 1970-talet. De flesta bromerade flamskyddsmedel är fettlösliga, svårnedbrytbara och medför allvarliga hälsorisker. Hos däggdjur har vissa typer av flamskyddsmedel visat sig påverka leverenzymer, sköldkörtelhormoner, immunsystem och neurologisk utveckling. De kan även leda till förändringar av motoriken och har visat sig ge effekter på inlärning och minne hos försöksdjur. Genom TCO:s globala miljömärkning har sedan 1995 ungefär 50 000 ton bromerade och klorerade flamskyddsmedel (motsvarar en stor tanker) besparats människor och miljö. (Källa: Semko samt TCO Development) Genom att kraven ställts på att få bort dessa ämnen börjar nu också halterna av vissa av flamskyddsmedlen minska i Sverige. Sedan 1 juli 2006 är grupperna flamskyddsmedel polybromerade difenyletrar (PBDE) och polybromerade bifenyler (PBB) förbjudna i elektriska och elektroniska produkter inom EU genom ROHS-direktivet. När dessa förbud infördes hade dessa ämnen varit förbjudna i TCO-märkta produkter i drygt 10 år. I TCO-märkningen ingår förbud mot fler bromerade flamskyddsmedel bl a dekabde som fortfarande är tillåtet inom EU trots att det finns flera studier som visar på skadliga effekter. 4
Bromerade flamskyddsmedel tillverkas inte i Sverige. Huvuddelen av de bromerade flamskyddsmedel som vi använder finns i varor som vi importerar. Det rör sig om varor som innehåller elektronik eller flamskyddade plast- och textildetaljer i till exempel bilar. Synergonomi och bildkvalitet Utvecklingen av bildkvaliteten har utvecklats starkt för stationära bildskärmar som en följd av de ökade kraven på synergonomiska egenskaper som införts steg för steg som villkor för TCOcertifiering av bildskärmar alltsedan de första synergonomiska kraven introducerades i märkningen (TCO 95). Med TCO 03 Displays infördes specifika hårda synergonomiska krav på de platta skärmarna bl a när det gäller färgåtergivning, krav som går långt utöver de som finns i internationell standard (ISO). En dålig synergonomi ökar syn- och ögonbesvär av olika former vilket i sin tur påverkar produktiviteten. Dessutom finns en koppling mellan dålig synergonomi och belastningsbesvär. Användaren intar ofta omedvetet kroppsställningar som gagnar möjligheterna att se så bra som möjligt. Ett klassiskt exempel är "gamnacke" där användandet av vanliga progressiva glas medför att nacken böjs bakåt för att se skärmen i den nedre delen av glasögonen samtidigt som huvudet förs framåt för att öka den relativa teckenstorleken. Dålig synergonomi kan dock även medföra besvär i nacke och skuldror utan att kroppsställningen förändras. TCO:s erfarenhet är att när det inte ställs några krav på t ex synergonomi från användare kommer inte tillverkarna att självmant utveckla sina produkter i rätt riktning utan i mera godtyckliga riktningar som är på modet just för tillfället. Helge Tiainen, var ansvarig för Nokias bildskärmsutveckling på 1990- talet och var den person som gjorde att företaget blev först med att TCO-certifiera en bildskärmsmodell (februari 1993). Tiainen uttrycker sig vid sekelskiftet på följande sätt om TCO:s märkningens betydelse för synergonomin: När TCO började sitt arbete med synergonomi i början av 1980-talet var bildskärmarna så dåliga, att om man skulle jämföra dem med dagens bildskärmar, vore det, som om man skulle jämföra en radio från 1920-talet med en från idag. TCO har haft en enorm betydelse för produktutvecklingen. Elektriska och magnetiska fält Genom TCO-märkningen har de elektriska och magnetiska fälten från dataskärmarna minskat kraftigt jämfört med vanligt förekommande strålningsnivåer före 1991. Det var det år då TCO satte sina krav på riktvärden i publikationen Bildskärmsfakta, krav som sedan fördes in i det första steget i bildskärmsmärkningen - TCO 92. Det rör sig om en minskning på mellan 5 och 10 ggr för de elektriska fälten och en minskning med hälften för de magnetiska fälten. 5
Före 1991 Efter 1991 Elektriska växelfält/elf Band I 100-200 V/m 10 V/m Elektriska växelfält/vlf Band II 5 V/m 1 V/m Magnetfält/ELF Band I 300 400 nt 200 nt Magnetfält/VLF Band II 20-30 nt 25 nt Riktvärdena har inte förändrats nämnvärt från TCO 92 till TCO 03. De förändringar som skett är att mätmetoderna ändrades från och med TCO 99 vilket i praktiken innebar striktare krav. Då infördes också krav för att eliminera bildskärmens påverkan av yttre magnetfält. Nivån på riktvärdena för fälten var satta utifrån TCO:s ambition att bringa ner expositionen för de aktuella fälten så långt det var tekniskt möjligt för att minska riskerna för ohälsa. Det handlade således inte om så kallade hygieniska gränsvärden satta utifrån vetenskapligt belagda fakta över skadeverkningar. Teknikskiftet under 2000-talet har inneburit att de magnetfält, som genererades från de helt dominerande tjockskärmarna (CRT) på 1980 och 90-talet knappast inte förekommer i de platta LCD-skärmar som idag är den helt dominerande tekniken. Det bör emellertid observeras att de elektriska växelfälten kan vara 10-100 gånger högre i icke TCO-certifierade LCD-skärmar eller bärbara datorer genom att dessa ofta inte är jordade. Indirekt leder kravet på låga elektriska fält till att kraven är svåra att uppfylla utan skyddsjordning. Det är svårt att säga vilka effekter som den kraftigt minskade exponeringen av elektriska och magnetiska fälten haft för datoranvändarna. Men klart är att antalet rapporterade hälsoproblem bl a hudbesvär har minskat kraftigt jämfört med dem som var i fokus i bildskärmsdebatten under 1980- talet och i början av 1990-talet. Det är inte osannolikt att minskningen av fälten i kombination med förbudet mot användningen av bromerade flamskyddsmedel i plastdelar i TCO-certifierade skärmarna haft stor betydelse för minskningen av nämnda hälsoproblem. Teknikskiftet från CRT till LCD kan också ha varit en påverkande faktor. Fyra generationer TCO-märkning av dataskärmar 1050 2094 3282 881 Antal certifierade modeller 2007-04-03 Översikt över märkningens innehåll: se www.boivie.se 6
7