Klimatfrågan som drivkraft för kommunala träbyggnadsstrategier. Per-Erik Eriksson SP Träbyggnadsakademin Trästad 2012

Transkript

1 Klimatfrågan som drivkraft för kommunala träbyggnadsstrategier Per-Erik Eriksson SP Träbyggnadsakademin Trästad 2012

2 Innehåll Varför trä ger minskad klimatbelastning LCA-jämförelser av energianvändning och CO2-utsläpp Mittuniversitetet/Linnéuniversitetet SP Trätek m fl Är det träbyggande vi skall ha skogen till? Kv Limnologen inklusive driftskedet Hur man bygger och brukar huset koldioxidneutralt!

3 En del av lösningen på klimatfrågan

4 Virkesförrådet i den svenska skogen

5 Skog är en begränsad resurs men träbyggande kväver förhållandevis lite virke 20 tusen lägenheter i trähus kräver 0,18 miljoner skogskubikmeter mer stamved än betonghus ( 0,2% av svensk tillväxt*) 1 miljon lägenheter i trähus kräver 9,2 miljoner skogskubikmeter mer stamved än betonghus ( 1,3% av europeisk tillväxt*) * Net Annual Increment on forest available for wood supply UNECE/FAO Temperate and Boreal Forest Resources Assessment, 2000 Från presentation Gustavsson

6 Träbyggandet ger mindre CO 2 -utsläpp på grund av: Tillverkning av träprodukter kräver mindre energi än motsvarande betongprodukter Restprodukter av trä kan ersätta fossila bränslen Cementtillverkning medför koldioxidutsläpp Kol lagras i trämaterialet (temporärt) Från Gustavsson et al 2006

7 Wälludden med betong- respektive trästomme (Från Gustavsson et al 2006) Uppförd byggnad med trästomme Referensbyggnad med betongstomme Parallellprojekterat alternativ med identisk storlek och funktion

8 Macadam Concrete Mortar Blocks Iron/steel Copper Zinc Lumber Particleboard Plywood Insulation Glass Plasterboard Paper Plastic Paint Putty (fillers) Appliances Porcelain Ceramic tiles Material mass (kg). Många olika byggnadsmaterial att beakta 10,000,000 1,000, ,000 Wood frame Concrete frame 10,000 1, Från Gustavsson et al 2006

9 Primary energy (kwh/m2) Primärenergianvändning i produktionsfas och energiinnehåll i trärester inklusive rivningsvirke Production energy use Demolition residues Construction residues Processing residues Forest residues Wood frame Concrete frame Källa: Gustavsson et al. 2006

10 Net CO2 emission (kg CO2/m2) Kolbalans vid produktion av byggnader med betongoch trästomme över en 100 års livscykel Wood frame Concrete frame ~220kg CO 2 /m Fossil fuel for material production Cement reactions Biomass for fossil fuel replacement Forest stock change Building stock change Total Kol är referensbränsle Källa: Gustavsson et al. 2006

11 Hur mycket är 220 kg CO 2 /m 2? 100 m 2 lägenhet: kg mindre CO 2 - utsläpp Volvo V70 DRIVe (109hk): 1,2 kg/mil Minskningen motsvarar utsläppen från mil körning

12 Slutsatser Primärenergianvändning och koldioxidbalans Lägre primärenergianvändning för att producera träbyggnaden Lägre koldioxidemissioner för att producera träbyggnaden Utnyttja trärestprodukter för att ersätta fossila bränslen Små nettoförändringar av kollager över livscykeln Känslighetsanalyser visar att trähuset har lägre primärenergianvändning och lägre koldioxidutsläpp än betonghuset över ett brett spektrum av parametervariationer Från Gustavsson et al 2006

13 Jämförelse mellan två hus på Bo01 i Malmö (SP Trätek 2001) Trähus 2001 jämfört med betongoch stålbyggnadsteknik Betonghuset (Entréhuset); Stålstomme, håldäcksbjälklag med uppregling, utfackningsväggar av trä, putsfasad Byggnadsdelar: Ytterväggar (inkl träfasad), lägenhetsskiljande väggar och innerväggar Bjälklag mm Från vaggan till graven exklusive driftsskedet (antas lika)

14 Energibalans 2500 [MJ/m²] Trähus2001 Entréhuset Tillverkning Energi som kan utvinnas Total energi

15 Skillnaden i koldioxidutsläpp 300 [kg/m²] Totalt utsläpp av CO kg CO 2 /m Trähus2001 Entréhuset -200

16 Jämförelse av jämförelser 2003 GWP-differens, CO2-eq (kg/m2) a 1b a 5b Stål-trä Betong-trä

17 Minskad oljeanvändning, GJ Minskad oljeanvändning och minskade CO2-utsläpp med 1 GJ skogsbiomassa Metanol via BLG ersätter diesel Biomass panna ersätter stor oljepanna Etanol ersätter diesel Metanol/DME ersätter diesel Syntetisk diesel ersätter diesel 0.8 Bioel ersätter kolel Minskade CO 2 -utsläpp, kg Trä- ersätter betongstomme Biokraftvärme ersätter elvärme El via BLG ersätter fossil el Figur från Joelsson, J. M. and L. Gustavsson (2009). Reduction of CO 2 emission and oil dependency with biomass-based polygeneration. Manuskript.

18 Byggande och drift utan klimatbelastning hur då? Limnologen, Växjö Primärenergi- och koldioxidbalans över livscykeln Produktionsfasen Utvinning, förädling och transport av material Utvinning av energi från restprodukter av biomassa Uppförande av byggnaden Brukarfasen Uppvärmning och ventilation Hushållsel och driftel Hushållens varmvatten Rivningsfasen Rivning Utvinning av energi från trämaterial Gustavsson, L. Joelsson, A. and Sathre, R Life cycle primary energy use and carbon emission of an eight-storey woodframed apartment building. Energy and Buildings 42:

19 Produktionsfasen ger energiöverskott Använd primärenergi under produktionen (973 kwh/m 2 ) Energianvändning på byggarbetsplatsen Materialproduktion (biobränsleförbrukning) Materialproduktion (elanvändning) Materialproduktion (förbrukning av fossilt bränsle) Tillgänglig energi från rester av biomassa (netto) (1182 kwh/m 2 ) Rester från skogsavverkning Rester från förädling av skogsråvara Rester från byggarbetsplatsen Figur från: Gustavsson, L. Joelsson, A. and Sathre, R Life cycle primary energy use and carbon emission of an eight-storey wood-framed apartment building. Energy and Buildings 42:

20 Primary energy (kwh/m2) Primärenergibalans (kwh/m 2 ) över byggnadens livscykel med en brukartid om 50 år Biomass recovery from demolition Demolition Household/facility electricity Tap water heating Space heating and ventilation Biomass recovery from production Building production Resistance heating Heat pump District heating Biobaserad energitillförsel (ångturbinteknik) Figur från: Gustavsson, L. Joelsson, A. and Sathre, R Life cycle primary energy use and carbon emission of an eight-storey wood-framed apartment building. Energy and Buildings 42:

21 CO2 emissions (kg CO2/m2). CO 2 -balans (kg CO 2 /m 2 ) över byggnadens livscykel med en brukartid om 50 år Biomass recovery from demolition Demolition Household/facility electricity Tap w ater heating Space heating and ventilation Biomass recovery from production Building production Resistance heating Heat pump District heating Biobaserad energitillförsel (ångturbinteknik) Figur från: Gustavsson, L. Joelsson, A. and Sathre, R Life cycle primary energy use and carbon emission of an eight-storey wood-framed apartment building. Energy and Buildings 42:

22 Slutsatser - Limnologen Komplett livscykel: Negativa nettoutsläpp av CO 2 är möjligt för att producera, bruka i 50 år och sedan riva bygganden!! Produktionsfasen: Mer primärenergi är tillgänglig än vad som används Nettoutsläppen av CO2 är negativa Brukarfasen: Fjärrvärme minskar primärenergianvändningen Biomasse-baserade tillförselsystem reducerar CO2-utsläppen Rivningsfasen: Restprodukterna från rivning är en viktig bioenergikälla Slutsatser från: Gustavsson, L. Joelsson, A. and Sathre, R Life cycle primary energy use and carbon emission of an eightstorey wood-framed apartment building. Energy and Buildings 42:

23 På gång LCA för Älvsbacka strand, Skellefteå inom Trästad 2012 Projektet CO2 Sverige, Finland, Tyskland, Österrike, Italien Samsyn på beräkning av koldioxideffektivitet Praktiska lösningar för beräkning Optimering av träbyggsystem

24 På gång? Incitament? Kundtryck? Högre energipriser? Koldioxidbeskattning? Förståelse och acceptans? Kommunala strategier/kriterier!