Konvertering till biobränslebaserade uppvärmningssystem - lokala miljöeffekter

Transkript

1 Skogsfakulteten Institutionen för bioenergi Examensarbete i Biologi Konvertering till biobränslebaserade uppvärmningssystem - lokala miljöeffekter Conversion to biofuel based heating systems - local environmental effects Anna Jonsson Examensarbeten ISSN X Nr

2

3 Distribution Inst. för bioenergi SLU, Box 7060, SE Uppsala, Sweden Ansvarig utgivare Bengt Hillring

4 Förord Detta examensarbete har genomförts inom ramen för Naturresursprogrammet vid Sveriges Lantbruksuniversitet (SLU) i Uppsala. Omfattningen på arbetet är 20 poäng på D-nivå inom ämnet biologi. Examensarbetet är en del av den andra etappen av projektet Plats för eldning, vilket ingår i Energimyndighetens forskningsprogram Utsläpp och Luftkvalitet. Projektet syftar till att utforma ett planeringsunderlag för kommunala, regionala och statliga myndigheter samt andra aktörer, när det gäller att stödja frågor om småskalig användning av biobränslen i samhällsplaneringen. Syftet med examensarbetet är att utvärdera möjligheter till uppvärmning med biobränslen i bostadsområden i kommunerna Trollhättan, Ulricehamn och Götene i Västra Götalands län, samt att undersöka vilka de lokala miljö- och hälsoeffekterna skulle bli vid en konvertering till biobränslebaserade uppvärmningssystem. Jag vill tacka alla som hjälpt mig att genomföra detta arbete. Min handledare, Bengt Hillring vid Institutionen för bioenergi vid SLU samt Björn Ekelund och Ulf Ranhagen vid Luleå tekniska universitet. De har varit ett stort stöd och gett mig mycket feedback och goda råd samt hjälpt till med kontakter, upplägg och praktiska detaljer. Examinator har Tord Johansson vid Institutionen för bioenergi varit och opponent var Jenny Hultgren. Bengt-Erik Löfgren har ställt upp med bostad och många goda råd när jag har varit på besök i Västra Götaland. David Svenson på Luft i Väst har ställt upp och hjälpt mig med modellen ALARM och har även varit till stort stöd och hjälp under arbetets gång. Matti Parikka vid Institutionen för Bioenergi har visat ett enormt tålamod och varit till mycket hjälp när jag har arbetat med GIS och när jag har haft andra bekymmer med datorn. Min familj och mina vänner har gett mig ett stort stöd under arbetets gång. Slutligen vill jag tacka alla övriga inblandade som har ställt upp och svarat på mina frågor och hjälpt till med material. Uppsala den 24 juni 2003 Anna Jonsson

5 Sammanfattning Ett av de största globala miljöproblemen människan ställs inför idag är förändringar i klimatet. Detta beror på förändringar i atmosfärens sammansättning som en följd av utsläpp av växthusgaser, främst från förbränning av fossila bränslen. Förändringarna av klimatet har lett till en rad riksdagsbeslut om en omställning av det svenska energisystemet. Detta innebär att tillförseln av el och värme från förnybara energikällor ska öka, andelen el som används för uppvärmning ska minska samt att det befintliga elsystemet ska användas mer effektivt. Detta, tillsammans med beslutet om kärnkraftens avveckling i Sverige, leder till att en ökad användning av energi från förnybara energikällor. Biobränslen är en förnybar energikälla och ett tänkbart alternativ till fossila bränslen och användningen av biobränslen kommer därför sannolikt att öka de kommande åren. Biobränslen har många fördelar, främst för den globala miljön, men en negativ påverkan på den lokala miljön kan uppkomma om felaktig teknik används vid eldning. För att en ökning av biobränsleanvändningen ska kunna ske på ett riktigt sätt krävs därför att rätt teknik och kunskap finns tillgänglig. Syftet med detta examensarbete är att utvärdera möjligheter till uppvärmning med biobränslen i bostadsområden i kommunerna Trollhättan, Ulricehamn och Götene i Västra Götalands län, samt att undersöka vilka de lokala miljö och hälsoeffekterna skulle bli vid en konvertering till biobränslebaserade uppvärmningssystem. Målet är att fallstudierna skall kunna användas som exempel på vilka uppvärmningssystem som är lämpliga i olika typer av bebyggelse samt vilka miljöeffekterna blir vid en konvertering av uppvärmningssystem. Fallstudier har utförts i kommunerna Trollhättan, Ulricehamn och Götene i Västra Götalands län. Fallstudieområdena har valts ut efter befintligt uppvärmningssystem, ett område med direktverkande elvärme samt ett område med stor andel enskild eldning har undersökts i varje kommun. Fallstudierna har behandlat vilket uppvärmningssystem som kan vara tänkbart samt vilka lokala miljö- och hälsoeffekter dessa kan tänkas medföra. De uppvärmningssystem som har behandlats i studien är konvertering till närvärmecentraler samt pelletsteknik. Fallstudierna har lagts upp enligt följande: Inventering av energibehov för uppvärmning Identifiering av möjliga uppvärmningssystem Översiktlig bedömning av luftkvaliteten efter en konvertering Bidraget av luftföroreningarna NO x, PM 10 och bensen från biobränsleeldningen har bedömts genom spridningsberäkningar i modellen ALARM. Modellen tar hänsyn till vindförhållanden, temperatur och topografi på platsen, liksom skorstenshöjd, bredd på omgivande byggnader, skorstensdiameter samt rökgastemperatur. Resultaten från fallstudierna har dessutom lagts in i ett Geografiskt Informations System (GIS) för att ge en överblick över hur situationen ser ut.

6 Inget område har visat sig vara direkt olämpligt för eldning med biobränslen. Inga miljökvalitetsnormer riskerar att överskridas efter en konvertering till de uppvärmningssystem som studerats, utan fallstudierna visar att en konvertering till biobränslebaserade uppvärmningssystem ger relativt låga utsläpp. Närvärmecentralerna ger något lägre utsläpp än de enskilda pelletssystemen som undersökts, men skillnaderna är relativt små. De största skillnaderna är istället beroende av vilken typ av teknik som används. Äldre vedpannor ger betydligt högre utsläpp än nyare miljögodkända pannor alternativt pelletsteknik. I de områden som idag har en stor andel vedeldning i äldre pannor riskerar miljökvalitetsnormerna i området att överskridas, medan en konvertering till pelletsteknik ger en betydligt bättre luftkvalitet. Eftersom skillnaderna mellan anslutning till en närvärmecentral och konvertering till pelletsteknik visat sig vara så liten har lämpligt uppvärmningssystem valts ut främst efter värmetätheten. Gränsen för om det är lönsamt att ansluta området till en gemensam närvärmecentral har satts vid 30 kwh/m 2 år.

7 Abstract One of the most serious environmental problems today is the global warming, i.e. climate changes caused by emissions of greenhouse gases. The greenhouse gases originate from combustion of fossil fuels and changes the atmospheric composition. As a result of the climate change, the Swedish government has decided to make a changeover of the Swedish energy system. This involves an increase of the supply of electricity and heating from renewable energy sources and a decrease in the amount electricity used for heating, as well as a more efficient use of the existing electricity system. Today, a rather large amount electricity is used for heating in Sweden. Furthermore, nuclear power will be phased out by the year 2010 in Sweden. Bio fuels are a renewable energy source and a conceivable alternative to the use of fossil fuels. Therefore, an increase of bio fuels will be seen the coming years. Bio fuels have a lot of environmental advantages, mainly for the global environment, but might also cause negative impacts such as depletion of the soils where the bio mass is grown and local deterioration of the air quality where the bio fuels are combusted. These negative impacts are a result of the use of wrong techniques and a lack of knowledge and these factors have to be improved if the increase of the use of bio fuels is to be made effectively. The aim of this master thesis is to evaluate the possibilities for heating with bio fuel based systems in housing areas in the municipalities of Trollhättan, Ulricehamn and Götene in Västra Götalands County in the South West of Sweden and to investigate which environmental and health effects are caused by the conversion of heating systems. The objective is to use the case studies as examples on preferable bio fuel based heating systems in different areas, and to what environmental impact this conversion of heating systems might cause. The housing areas for this study have been chosen on the basis of present heating system, one area with electricity heating and one area with a large amount of small scale wood burning for heating has been investigated in each municipality. The studied heating systems for conversion are connected to a small-scale district heating system, based on bio fuels, and conversion to pellet techniques. The case studies has been performed as following: Investigation of energy needed for heating Identification of possible heating systems A brief assessment of the air quality situation The contribution of the air pollutants NO x, PM 10 and benzene from bio fuel combustion has been investigated by dispersion calculations in the model ALARM. Wind direction, intensity, temperature and topography are taken into account when making the calculations. Other factors considered are chimney height, diameter, flue gas temperature and width of ambient buildings. 7

8 An example of an application of the results in a geographical information system has also been made. None of the studied housing areas has shown to be unsuitable for combustion of bio fuels. The national threshold values for the studied air pollutants has not been exceeded after a conversion to studied heating systems. The district heating systems gave lower emissions than pellet techniques but other than that there was no significant differences. The most notably difference was seen between different kind of boilers. Old boilers gave far more emissions than more modern models. In these areas that today have a large supply of heat from small scale wood burning in old boilers, the levels of the studied air pollutants are relatively high. A conversion to pellet techniques show a significant decrease in these levels. As the differences between district heating systems and pellet techniques was low, a suitable heating system has been chosen after the heating density. The limit where it is profitable to connect a housing area to a district heating system has been set at 30 kwh/m 2 yr. 8

9 Innehåll FÖRORD 4 SAMMANFATTNING 5 ABSTRACT 7 INLEDNING 11 AVGRÄNSNING 12 BAKGRUND 13 BIOBRÄNSLEN 13 Icke förädlade biobränslen 14 Förädlade biobränslen 14 Teknik för förbränning 15 LUFTFÖRORENINGAR 16 Källor 16 Spridning av föroreningar 17 Svenska förhållanden 17 Kväveoxider NOX 18 Partiklar- PM 19 Bensen 20 Krav på luftkvalitet 21 METOD 23 LITTERATURSTUDIE 23 FALLSTUDIER 23 Inventering av energibehov för uppvärmning 23 Identifiering av möjliga uppvärmningsalternativ för varje typområde 24 Identifiering av emissionsdata för relevanta föroreningskomponenter 24 Översiktlig bedömning av luftföroreningssituationen 24 Underlagsberäkningar till spridningsmodellen 25 Lagar och föreskrifter 25 Exempel på tillämpning av resultaten i GIS 25 FALLSTUDIER 26 BESKRIVNING AV STUDERADE TYPOMRÅDEN 26 VÄSTRA GÖTALAND 27 TROLLHÄTTANS KOMMUN 28 Energiförsörjning 29 Områdesbeskrivning-Fallstudieområde 1 30 Områdesbeskrivning-Fallstudieområde 2 33 ULRICEHAMNS KOMMUN 36 Energiförsörjning 37 Områdesbeskrivning-Fallstudieområde

10 Områdesbeskrivning-Fallstudieområde 4 41 GÖTENE 43 Områdesbeskrivning-Fallstudieområde 5 44 Områdesbeskrivning-Fallstudieområde 6 46 EXEMPEL PÅ TILLÄMPNING I ETT GIS-SYSTEM 47 DISKUSSION 52 REFERENSER 54 BILAGA A 57 BILAGA B 58 BILAGA C 86 10

11 Inledning Hotet om klimatförändringar bedöms vara ett av de allvarligaste miljöproblemen människan ställs inför idag (Naturvårdsverket, 2003a). Förändringarna beror på utsläpp av växthusgaser som har ändrat atmosfärens sammansättning. De viktigaste växthusgaserna är koldioxid, dikväveoxid, metan, flourkolväten, flourkarboner samt svavelhexafluorid. Dessa ämnen har under den senare delen av 1900-talet ökat markant, främst p g a förbränning av fossila bränslen som kol och olja. Klimatfrågan har varit i fokus en längre tid och för att minska utsläppen har en rad konventioner och internationella överenskommelser kommit till, en av de mest betydelsefulla är Kyotoprotokollet (Naturvårdsverket, 2003b). Protokollet innebär att I-länderna skall minska sina utsläpp av växthusgaser med 5,2 procent jämfört med 1990 års nivå och denna minskning skall vara avklarad fram till För att nå målet skall EU minska sina utsläpp med 8 procent och USA med 7 procent. Noteras skall att USA ännu inte ratificerat protokollet. I EU har en fördelning gjorts mellan länderna vilket innebär att Sverige får öka sina utsläpp med 4 procent, medan Tyskland och Danmark ska genomföra minskningar på runt 20 procent. Sveriges energipolitik har påverkats av klimatfrågan och 1997 beslutades att en omställning av Sveriges energisystem till ett mer hållbart ska ske (Prop 1996/97: 84). Denna omställning omfattar åtgärder som att minska användningen av el för uppvärmning, utnyttja det befintliga elsystemet mer effektivt samt öka tillförseln av el och värme från förnybara energikällor. I Sveriges Klimatstrategi (Prop 2001/ 02:55) har man satt som mål att utsläppen av växthusgaser skall vara minst fyra procent lägre år 2010 än vad de var 1990, trots att Sverige enligt Kyotoprotokollet har rätt att öka sina utsläpp. Utöver detta beslutades 1997 att kärnkraften i Sverige ska avvecklas och ersättas med andra energikällor (Prop. 1996/97:176). Dessa beslut och målsättningar innebär att biobränslen kommer att vara ett viktigt alternativ till fossila bränslen och användningen kommer säkerligen öka de kommande åren. Biobränslen har många fördelar, främst för den globala miljön, men det finns även nackdelar i form av negativ påverkan på främst den lokala miljön, vilket ofta beror på att felaktig teknik används och att eldaren besitter otillräckliga kunskaper. Utsläppen från en äldre panna kan vara många gånger högre än från en ny miljögodkänd panna, även om veden har samma kvalitet och eldas på samma vis. I vissa fall, där omgivningarna har dåliga luftkvalitetsförutsättningar, kan felaktig eldning innebära märkbart förhöjda halter av vissa luftföroreningar och dessutom irritation hos de närboende. För att en ökning av biobränsleanvändningen skall kunna ske på ett riktigt sätt krävs därför att rätt teknik och kunskap finns tillgänglig. Syftet med detta examensarbete är att utvärdera möjligheter till uppvärmning med biobränslen i bostadsområden i kommunerna Trollhättan, Ulricehamn och Götene i Västra Götalands län, samt att undersöka vilka de lokala miljö och hälsoeffekterna skulle bli vid en konvertering till biobränslebaserade uppvärmningssystem. Målet är att fallstudierna skall kunna användas som exempel på vilka uppvärmningssystem som är lämpliga i olika typer av bebyggelse samt vilka miljöeffekterna blir vid en konvertering av uppvärmningssystem. 11

12 Avgränsning Litteraturstudien avgränsas till att behandla ämnena biobränslen och teknik samt luftföroreningar. Avsnittet biobränslen och teknik behandlar vilka typer av biobränslen som är aktuella för småskalig användning samt den teknik som används för småskalig förbränning i uppvärmningssyfte. Avsnittet med luftföroreningar ger en kort introduktion till luftföroreningar samt en djupare studie om föroreningarna NO X, PM 10 samt bensen där vanliga källor samt vilka miljö och hälsoeffekter ämnena kan ge tas upp. Fallstudierna avgränsas till sex mindre fallstudieområden, belägna i kommunerna Trollhättan, Ulricehamn och Götene i Västra Götaland. Utvärderingen gäller biobränsleanvändning för uppvärmning av bostäder och kommer att koncentreras till vilka biobränslebaserade uppvärmningssystem som kan vara lämpliga samt vilka miljöeffekterna blir. Utvärderingen av vilka miljöeffekterna blir koncentreras till den lokala miljön och främst hur luftkvaliteten förändras vid en konvertering jämfört med nuläget. Geografiskt avgränsas arbetet till bostadsområdet och den närmaste omgivningen. Utvärderingen av vilket biobränslebaserat uppvärmningssystem som är lämpligt för respektive område grundar sig i parametrar som värmetäthet, energibehov i området samt befintligt uppvärmningssystem. Spridningsberäkningar för fyra av områdena kommer att göras för att undersöka hur luftkvaliteten förändras för de föreslagna uppvärmningssystemen. Spridningsberäkningarna kommer att göras i Luft i Västs modell ALARM (Bilaga A). Modellen tar hänsyn till parametrar som topografi, klimat och vindförhållanden på platsen samt rökgasernas temperatur och skorstenens höjd. De föroreningar som behandlas är NO X, PM 10 och bensen. Resultaten från spridningsberäkningarna samt litteraturstudien kommer sedan att kopplas ihop för att bedöma om en konvertering till ett biobränslebaserat uppvärmningssystem är lämplig. Ett exempel på praktisk tillämpning av resultaten i ett GIS-system kommer även att göras. 12

13 Bakgrund Biobränslen Då en omställning av energisystemet sker just nu, inte bara i Sverige utan även internationellt, är användningen av biobränslen som energi ett viktigt alternativ till fossila bränslen. I Sverige utgör biobränslen ungefär procent av den totala energitillförseln och i världen totalt ca 11 procent (Statens energimyndighet, 2003). Enligt Svensk Standard definieras biobränslen som ett bränsle där biomassa är utgångsmaterial. Bränslet kan ha genomgått kemisk eller biologisk process eller omvandling och ha passerat annan användning. Biomassa definieras enligt samma standard som ett material med biologiskt ursprung som inte eller i endast ringa grad omvandlats kemiskt eller biologisk. (Nilsson & Lönner, 1999) Fördelar med biobränslen: Förnybar energikälla Koldioxidneutrala, den koldioxid som bildas vid förbränning utgör inget nettotillskott till atmosfären, utan har en gång funnits i atmosfären, innan det bands in i växtens biomassa Miljökonsekvenserna vid transportolyckor är små jämfört med exempelvis olja Inhemsk energikälla, vilket minskar den relativa resursåtgången för transport samt är mindre sårbar vid en internationell kris Användningen av biobränslen ger arbetstillfällen inom landet Nackdelar med biobränslen: Ger ett tillskott av hälsofarliga ämnen i luften, exempelvis VOC, PAH och partiklar, om felaktig teknik eller biobränslen av dålig kvalitet används Vedeldning ger även utsläpp av metan, som bidrar till växthuseffekten Grannosämja och irritation kan uppstå i områden där mycket vedeldning sker på felaktigt vis Ett icke uthålligt uttag av biobränslen kan riskera att utarma marken Biobränslens energiinnehåll är lägre per volym, jämfört med exempelvis olja, och ger därmed ökade transporter Ursprungsmaterialet för biobränslen består oftast av trädrester, d v s ved, grot, avverkningsrester, bark, spån och energigrödor. Dessa kan eldas i befintligt skick eller omvandlas till förädlade biobränslen genom homogenisering och komprimering. De största skillnaderna mellan förädlade och ickeförädlade biobränslen är att de förädlade innehåller mer energi per volymenhet, de har lägre fukthalt och jämnare struktur. Detta underlättar användningen och förbränningen blir jämnare samtidigt som transporterna till förbränningsanläggningarna kan effektiviseras eftersom mer energi kan transporteras i samma volym. Samtidigt åtgår energi vid produktionen av förädlade bränslen och transporterna ökar då bränslet inte går direkt från källan till användaren. 13

14 Icke förädlade biobränslen Ved Ved används som energikälla i många småhus, särskilt på landsbygden där veden ofta är en billig energikälla (Ranhagen & Palm, 2001). Vedens kvalitet avgör hur bra det är ur miljösynpunkt och faktorer som spelar in är exempelvis fukthalt och trädslag. Flis Flis tillverkas genom att skogsavfall eller träddelar huggs eller mals sönder och användningen sker idag främst i större anläggningar. Under 1970-talet var flis även populärt som bränsle för småskalig värmeproduktion, men p g a dess höga fukthalt (30-50 procent) uppkommer lätt mögel vid felaktig hantering. Hälsoriskerna med mögel gör att flis är olämpligt att lagra i enskilda hushåll och idag används det mest som bränsle i större anläggningar (Ranhagen & Palm, 2001). I sådana anläggningar är flis ur miljösynpunkt likvärdigt med förädlade biobränslen. Spån Spån är en restprodukt från sågverksindustrin och förekommer framförallt som bränsle i industrier där det bildas. Förädlade biobränslen De vanligaste råvarorna för förädlade biobränslen är trärester i någon form. Hyvel- och kutterspån, sågspån, bark och flis är de vanligaste och kommer ofta från sågverk eller andra industier som bearbetar trä (Statens energimyndighet, 2003). Andra råvaror som används är hyggesrester, energigrödor och pappers- och träspill. Pellets Pellets är det viktigaste förädlade biobränslet i Sverige och kan användas både för småskalig värmeproduktion samt i större när- och fjärrvärmeanläggningar. Pellets är små, cylindriska stavar med en diameter på ca 6-12 mm och en längd på mm. Vid tillverkningen mals råvaran till ett fint pulver som sedan pressas under högt tryck och hög temperatur. Det höga trycket gör att ligninet som ingår i veden mjuknar och när pelletten sedan torkar binder ligninet ihop materialet och tillsatser av bindemedel behövs sällan för att få bra hållfasthet. Pellets har en fukthalt på procent och energiinnehållet är 4,5-5 MWh/ton alt 2,2-3,5 MWh/m 3 (NUTEK, 1999). Briketter Briketter tillverkas på liknande sätt som pellets men storleken är något större, diametern är mm och längden 2-20 cm (NUTEK, 1999). Produktionstekniken är något billigare än för pellets och har lägre energiåtgång, vilket gör att produktionskostnaderna för briketter ligger ca procent under kostnaderna för pellets (Statens energimyndighet, 2003). Fukthalt och energiinnehåll i briketter är densamma som för pellets (NUTEK, 1999). Briketter används framförallt i större anläggningar, från 1 MW och uppåt. 14

15 Träpulver Träpulver består av finmald träråvara (vanligtvis spån och flis) och är ett mycket finfördelat bränsle som används i större anläggningar, oftast över 5 MW. Partikelstorleken är under 1 mm även om pulvret kan levereras som pellets som sedan mals sönder (Statens energimyndighet, 2003). Fukthalten hos bränslet är 4-6 procent och energiinnehållet är 4,8-5,2 MWh/ton eller 1,0-1,3 MWh/m 3 (NUTEK, 1999). Teknik för förbränning Biobränslen används främst för förbränning för värmeutvinning. Detta kan ske i större anläggningar för exempelvis fjärrvärme eller för industrin, samt i mindre anläggningar för uppvärmning av enskilda hushåll. Biobränslen kan även användas för elproduktion, oftast i s k kraftvärmeverk som producerar både el och värme. Då många olika former av biobränslen finns tillgängliga finns även olika typer av förbränningsanläggningar. En kort genomgång av de vanligaste görs nedan. För biobränsleeldade anläggningar krävs tillstånd enligt miljöbalken om anläggningens effekt ligger över 10 MW. För anläggningar över 0,5 MW krävs en anmälan till kommunen (SFS 1998:899). Anläggningar för småskalig eldning och närvärmecentraler ligger oftast inom intervallet 0,05-10 MW (Nilsson & Lönner, 1999). Värmepannor Då biobränslen eldas för värmeproduktion används oftast en värmepanna. Denna är kopplat till ett vattenburet system som distribuerar värmen i huset. Eftersom det är svårt att elda med en hastighet som motsvarar hushållets behov, ofta produceras mer värme än vad som behövs, bör en ackumulatortank vara kopplad till pannan. Denna lagrar överskottsvärmen och gör att denna kan utnyttjas senare, när eldningen avslutats. Enkelpannor - En enkelpanna har en eldstad som är anpassad för ett enda bränsleslag, exempelvis olje-, ved- eller gaspannor. Kombipannor - Kombipannor är ofta anpassade för oljeeldning men har en anordning så att oljebrännaren kan svängas undan och eldning med exempelvis ved kan ske. Dubbel- och trippelpannor - Dessa pannor har skilda eldstäder för olja, ved och el. Dessa pannor kan ge en dålig förbränning av ved, eftersom de sällan är anpassade till denna typ av bränslen och ger en dålig förbränning. Dock kan en pelletsbrännare installeras som ger en jämnare förbränning och mindre utsläpp. Pelletsbrännare och -pannor - En pelletsbrännare är en insats som kan ersätta oljebrännaren i en oljepanna. Brännarna förses med bränsle från ett förråd i eller utanför pannrummet med hjälp av en skruv. Brännarna har ofta automatik för påfyllning av bränsle, tändning och reglering av förbränningsförhållanden och effekt. Pelletspannor liknar vanliga enkelpannor för andra bränslen, men är specialiserade för pelletseldning. 15

16 Lokaleldstäder Lokaleldstäder installeras oftast som ett komplement till en annan energikälla, exempelvis elvärme, samtidigt som de ger en ökad trivsel. Vanliga lokaleldstäder är öppna spisar, braskaminer, pelletskaminer och kakelugnar. Förbränningen i dessa sker med olika effektivitet och med olika miljöpåverkan. En öppen spis är inte alltid bra ur miljösynpunkt då den har en låg verkningsgrad och det även svårt att elda veden optimalt. Luftföroreningar Luftföroreningar uppkommer främst från förbränning och har funnits så länge människan använt elden. Arkeologiska undersökningar har funnit spår av luftföroreningar som uppkommit då matlagning skett över öppen eld inomhus (WHO, 1999). Riskerna med en försämrad luftkvalitet började tas på allvar först under den industriella revolutionen. Under 50-talet fann man att kronisk bronkit och ökad dödlighet hade samband med episoder av höga halter av partiklar, sot och svaveldioxid (SO 2 ) i luften (Victorin et al. 2001) och den s k Londonsmogen 1952 orsakade ett stort antal sjukdoms- och dödsfall som en följd av en förhöjd halt av dessa ämnen (WHO, 1999). Atmosfären består av en rad gaser och partiklar, de dominerande är kväve (78 procent) och syre (21 procent), följt av argon (0,93 procent) och koldioxid (0,35 procent) samt ett antal andra gaser i mindre koncentrationer (Wellburn, 1994). Fördelningen av dessa gaser är inte homogen utan förändras både i tid och rum och koncentrationerna kan stundvis vara så höga att de riskerar ge negativa effekter på människors hälsa eller miljön i stort. Luftföroreningar definieras som gaser eller partiklar vars koncentrationer är så höga att de medför skada, direkt eller indirekt, på fysikaliska eller biologiska system. De ämnen som anses ge de största direkta effekterna på människors hälsa är partiklar (PM), kvävedioxid (NO 2 ), ozon (O 3 ) och cancerogena ämnen som VOC (Volatile Organic Compounds/Flyktiga organiska ämnen) (SOU 1996:124). Källor Luftföroreningar härrör främst från förbränning av olika sorters bränslen, men även naturliga källor, såsom vulkaner, skogsbränder och sandstormar kan orsaka förhöjda halter av vissa ämnen. Det finns primära föroreningar som bildas under själva förbränningsprocessen samt sekundära luftföroreningar, som uppkommer genom reaktioner med andra ämnen i atmosfären. Vägtrafik utgör den största enskilda källan till luftföroreningar i tätorter. Motorfordon avger främst koloxid (CO), koldioxid (CO 2 ), oförbrända kolväten samt nitrösa gaser. Vissa ämnen i avgaserna kan även bilda indirekta föroreningar som ozon (O 3 ), peroxyazylnitrat (PAN) och aldehyder (Rylander, 1999). Förbränning för uppvärmning utgör också en betydande källa till luftföroreningar. I Sverige har utsläppen från oljeeldning minskat de senaste åren, utsläppen av SO 2 är idag bara en bråkdel av halterna för år sedan eftersom biobränslen har ersatt en stor del av oljan i fjärrvärmesektorn (Victorin et al. 2001). Utsläpp från småskalig biobränsleeldning varierar mycket beroende på vilken anläggning som 16

17 används. Gamla vedpannor och -kaminer avger avsevärt högre halter av hälsovådliga luftföroreningar än nyare, miljögodkända pannor (Hansson et al. 2002). De mest omdiskuterade utsläppen från småskalig förbränning av biobränslen är utsläpp av hälsovådliga ämnen som partiklar och VOC. Från industrin kan en stor variation av luftföroreningar uppkomma, beroende på vilken verksamhet som bedrivs. Metaller som järn, kadmium, kvicksilver och bly samt organiska och oorganiska föreningar kan spridas liksom svavelhaltiga föreningar (främst från pappersindustrin) och andra föroreningar som bildas vid energigenerering till industrierna (Rylander, 1999). Spridning av föroreningar Halten av luftföroreningar på en plats beror av utsläppet av föroreningar samt atmosfärens utspädnings- och spridningsförmåga. Faktorer som är av betydelse för spridningen är bland annat meteorologiska (Se Figur 1 nedan) och topografiska förhållanden på platsen, men även faktorer som skorstenshöjd och rökgastemperatur vid källan spelar in. Med kännedom om dessa faktorer kan analyser göras för olika källors bidrag till föroreningsbilden i ett område, eller hur situationen kan tänkas förändras om en ny föroreningskälla tillkommer.(rylander, 1999) Höjd Lufttemperatur Normal skiktning Instabil skiktning Stabil skiktning (Inversion) Figur 1. Spridning av skorstensrök vid olika temperaturförhållanden. Den övre bilden visar hur temperaturen förändras med höjden och den nedre hur skorstensröken rör sig vid respektive temperatursituation. (Efter Rylander, 1999) Svenska förhållanden Den svenska luftkvaliteten är internationellt sett god och nivåerna av luftföroreningar oftast betydligt lägre än i andra länder. Trots detta är de halter som finns ändå av betydelse för folkhälsan. Utsläpp från trafik i tätorter, förbränning från uppvärmning samt långväga transport av luftföroreningar från andra länder utgör de främsta källorna (Victorin et al. 2001). Vägtrafiken är en stor utsläppskälla till kväve- och svaveloxider samt kolmonoxid. Trafiken dominerar, tillsammans med småskalig vedeldning, utsläppen av PAH, VOC samt partiklar. Utsläppen av svaveldioxid kommer främst från förbränning 17

18 av kol och olja (Naturvårdsverket, 2003c). Utsläppen från oljeeldning har minskat under senare år, då biobränslen har ersatt olja i många fjärrvärmeverk men fossila bränslen utgör dock fortfarande två tredjedelar av de totala utsläppen av svavel. Biobränslen ger inget nytt tillskott av koldioxid till atmosfären, men medför, till skillnad från olja, en rad utsläpp av kväveoxider, kolväten och partiklar. Luftföroreningar kan transporteras långa sträckor och till Sverige kommer förorenad luft från främst övriga Europa. Denna påverkan är tydligast i sydvästra Sverige och avtar norrut. Sammansättningen av dessa föroreningar varierar men bidragen av partiklar och ozon är de mest väsentliga. (Victorin et al. 2001) Kväveoxider NO X Summan av kvävemonoxid (NO) och kvävedioxid (NO 2 ) betecknas ofta som NO X. Den främsta källan till NO X är förbränningsprocesser. Utsläppen av kväveoxider utgörs vid utsläppspunkten till 90 procent av NO som sedan oxideras, främst av ozon, till NO 2 och andra kväveföreningar (Se nedan). NO + O 3 ßà NO 2 + O 2 2 NO + O 2 ßà 2NO 2 Exponeringen av kväveoxider varierar mellan inomhus- och utomhusluft, mellan städer och landsbygd samt mellan tiden på dagen och säsongen. Koncentrationerna är högst under rusningstrafik samt under vinterhalvåret då förbränning för uppvärmning ökar (Institutet för miljömedicin, 2003a). Inomhushalterna är oftast lägre än utomhushalterna då få källor finns inomhus. Bakgrundshalterna av NO X i Sverige härstammar till 85 procent från utsläpp i andra länder (Bertils et al. 2000). Utsläppen av NO X utgör inte bara ett problem i sig utan kan i starkt solsken reagera med kolväten och syre och bilda O 3 och andra fotokemiska oxidanter. Påverkan på vegetation Kväve är ett viktigt växtnäringsämne och i många fall är tillväxten i ett växtsamhälle starkt beroende av kvävetillgången eftersom kvävet är den begränsande faktorn. Många sådana växtsamhällen är anpassade till en näringsfattig miljö och är på så vis konkurrenskraftiga på jordar med lågt kväveinnehåll. Utsläppen av kväveoxider ökar depositionen av olika kvävekomponenter till markytan vilket gör att mängden biologiskt tillgängligt kväve som finns att tillgå också ökar (Drs et al. 1997). En stor del av detta kväve tas snabbt upp av växter och mikroorganismer och kan, i måttliga mängder, ge en högre biologisk aktivitet. Detta kan i sin tur göra att sammansättningen i ett ekosystem kan förändras så att organismer anpassade till en stark kvävebegränsning ersätts av organismer som är mer konkurrenskraftiga vid en högre kvävetillgång (Bertils et al. 2000).Växternas och mikroorganismernas förmåga att ta upp kväve är dock inte obegränsad och tillförsel av för höga halter kan leda till urlakning av kväve till grund- och ytvatten (Bertils et al. 2000). Förutom de gödande effekterna kan kväve orsaka ph-förändringar i mark. När en växt tar upp NH 4 + försurar de samtidigt sin omgivning genom att avge vätejoner (H + ). Det motsatta gäller för upptag av NO 3 - då växten istället avger hydroxidjoner 18

19 (OH - ). En annan försurningsorsak är då NH 4 + nitrifieras till nitrat, vilket leder till att H + bildas. Om nitratet tas upp av växterna neutraliseras dessa joner, men om marken redan är kvävemättad och nitratet istället lakas ur stannar vätejonerna kvar i marken och har en försurande effekt (Bertils et al. 2000). Hälsoeffekter Kvävedioxid - NO 2 NO 2 påverkar främst lungorna och luftvägarna och kan ge upphov till såväl akuta som kroniska effekter (Pershagen & Yngveson, 1999). Exponering av förhöjda halter av NO 2 leder till en övergående förhöjning av luftvägarnas allmänna känslighet, s k bronkiell hyperreaktivitet. Redan utsatta grupper, som astmatiker, kan reagera vid relativt låga halter. Studier har visat att pollenastmatiker som exponerats för höga NO 2 och partikelhalter under 30 minuter, reagerade kraftigare på pollenexponering än pollenastmatiker som vistats i ren luft under samma period. (Victorin et al. 2001) Kvävemonoxid -NO Kvävemonoxid bildas endogent hos människor och djur och har viktiga funktioner som exempelvis reglering av kärlvidd och blodtryck. Det har även viktiga funktioner i nervsystemet och immunförsvaret. Exponering av höga halter kvävemonoxid har visat på kärlvidgande effekter i lungan hos försökspersoner (Institutet för miljömedicin, 2003a). Partiklar- PM Partiklar (PM, Particulate Matter) består inte av något definierat ämne utan sammansättningen och formen kan variera kraftigt. De delas in i kategorier efter storlek och de vanligaste klasserna är PM 10 (partiklar med en diameter mindre än 10µm) samt PM 2,5 (partiklar med en diameter mindre än 2,5µm). Koncentrationerna av PM 2,5 ligger vanligtvis på procent av PM 10 koncentrationerna (WHO, 1999). Partiklar bildas främst vid ofullständig förbränning av kol, olja, biobränslen samt vid fotokemiska reaktioner och mekanisk åverkan (Victorin et al. 2001). I tätorter dominerar lokala källor, främst trafik, medan de i glesbygden främst härrör från långväga transporterade partiklar samt vedeldning. I städer i Västra Europa ligger PM 10 koncentrationerna mellan µg/m 3 i utomhusluft medan de i östra Europa och i vissa u-länder kan ligga över 100 µg/m 3 (WHO, 1999). I svenska städer varierar koncentrationerna mellan µg/m 3 och tycks relativt oberoende av stadens storlek. Årsmedelvärdena för PM 10 i svenska bakgrundsmiljöer är i området 3-12 µg/m 3. (Institutet för miljömedicin 2003b) Hälsoeffekter Forskning om partiklars hälsoeffekter är ett relativt nytt område, länge ansågs de vara enbart en irriterande luftförorening, utan någon direkt fara för hälsan (McClellan, 2002). Numera vet man att partiklar medför en hälsofara men kunskapen kring vad som gör partiklarna skadliga är ofullständig, man vet inte om det är antal, storlek, massa, yta eller beståndsdelar som är av betydelse ur hälsosynpunkt. Storleken 19

20 tros dock vara en kritisk faktor när man tittar på hälsoeffekter av partiklar, större partiklar tas upp i de övre luftvägarna medan finare partiklar transporteras djupare ned i andningsorganen (WHO, 1999). Partiklar påverkar sjukdomsförlopp såsom luftvägssjukdomar, cancer och hjärtkärlsjukdomar. Denna påverkan anses bl a ske genom att partiklarna skapar eller förvärrar en inflammation i luftvägarna (Institutet för miljömedicin, 2003b). Höga partikelhalter i omgivningsluften har visat sig öka antalet sjukhusbesök för luftvägssjukdomar och astma, antalet sjukhusinläggningar av barn och äldre med lungsjukdomar samt en ökad medicinering av luftrörsutvidgande medel (Clancy et al. 2002; Künzi et al. 2000; Victorin et al. 2001). I vissa områden har också en ökad frånvaro från skolor och daghem kopplats samman med partikelhalter i luften (Pope, 1996). Även antalet dödsfall ökar i områden med förhöjda partikelhalter (Victorin et al. 2001). Bensen Bensen sprids från en rad olika källor, främst från förbränning, exempelvis bensinoch dieselfordon och småskalig vedeldning. Utsläppen från vägtrafiken är en av de viktigaste utsläppskällorna för bensen. Halterna beror till stor del på om fordonen har katalysator, vilken bensenhalt bensinen innehåller eller om skydd för avdunstning av bensinavgaser finns. I Sverige beror bensenhalten i bensin av vilken miljöklass bensinen har. Miljöklass 1, som infördes 1 januari 2000, innehåller 1 procent bensen och är den miljöklass som innehåller lägst bensen. Miljöklass 2 och 3 innehåller bensenhalter på upp till 3 respektive 5 procent. Vedeldning för exempelvis uppvärmning avger förhållandevis höga halter av bensen, beroende på förbränningsanläggningens standard och vedens kvalitet. Hälsoeffekter Vid inandning av bensen absorberas upp till 50 procent i lungorna (Naturvårdsverket, 2002) och efter detta distribueras ämnet i kroppen, främst i fett och benmärg men även i vävnaderna. Metabolismen sker framförallt i levern men också i benmärgen. Bensen har visat sig ha negativa effekter på utveckling och funktion av blodceller, effekter på stamceller i benmärgen medför nedsatt bildning av vita och röda blodkroppar. Immunförsvaret påverkas också negativt av bensen, reducerad motståndskraft mot bakterieinfektioner, minskade B- och T-lymfocythalter samt förändrade antikroppsnivåer har påvisats framförallt i djurförsök. Det finns misstankar om att bensen kan orsaka mutationer, men detta har varit svårt att bevisa. Studier har dock visat att bensenmetaboliter har en förmåga att orsaka skador på DNA samt medföra kromosomförändringar (Victorin, 1998). Epidemiologiska undersökningar på yrkesgrupper som vistas i miljöer med höga bensenhalter har visat att en daglig exponering av höga bensenhalter kan leda till leukemi samt lymfatisk och hematopoerisk cancer. Bensen är därför klassat som cancerframkallande för människor. Akut exponering till höga halter av bensen ger främst effekter på det centrala nervsystemet. (WHO, 1996). 20

21 Krav på luftkvalitet Lagstiftning I Miljöbalkens femte kapitel regleras bestämmelserna om miljökvalitetsnormer, MKN. Dessa anger den lägsta godtagbara miljökvalitet som människan och/eller miljön anses tåla och ska alltid tas fram på vetenskapliga grunder. En norm kan gälla ämnen i luft, vatten eller mark och kan ange högsta eller lägsta halt av ett visst ämne eller indikatororganism. Det finns normer för vissa geografiska områden samt för hela landet. För luft finns normer för kvävedioxid, svaveldioxid, bly, partiklar och bensen i utomhusluft vilka gäller för hela landet. Tabell 1. Miljökvalitetsnormer för NOX, PM10 och Bensen. (MB 5 kap) MKN NOx PM 10 Bensen Timmedlevärde (µg/m 3 luft) Dygnsmedelvärde (µg/m 3 luft) Årsmedelvärde (µg/m 3 luft) Miljömål De nationella miljömålen som antogs av riksdagen 1999 (Prop 1997/98:145) skall fungera vägledande för miljöarbetet i Sverige och syftar bl a till att främja människors hälsa värna den biologiska mångfalden och naturmiljön ta till vara kulturmiljön och de kulturhistoriska värdena bevara ekosystemens långsiktiga produktionsförmåga trygga en god hushållning med naturresurserna De miljökvalitetsmål som detta examensarbete berörs av är främst En begränsad klimatpåverkan samt Frisk luft, men även Bara naturlig försurning, Levande skogar, Ett rikt odlingslandskap, En giftfri miljö och en God bebyggd miljö kommer i fråga. Målsättningen för dessa mål är att de ska nås inom en generation. Begränsad klimatpåverkan Detta mål syftar till att halten av växthusgaser i atmosfären ska stabiliseras på en nivå som innebär att människans påverkan på klimatsystemet inte blir farlig. Målet skall uppnås på ett sådant sätt och i sådan takt att den biologiska mångfalden bevaras, livsmedelsproduktionen säkerställs och andra mål för hållbar utveckling inte äventyras. Frisk luft Detta mål behandlar luftkvaliteten och anger att luften skall vara så ren att människors hälsa samt djur, växter och kulturvärden inte skadas. 21

22 Bara naturlig försurning Detta mål syftar till att minska de försurande effekterna av nedfall och markanvändning så att de underskrider gränserna för vad mark och vatten tål. Nedfallet av försurande ämnen ska heller inte påverka korrosionshastigheten i tekniska material, kulturföremål och byggnader. Levande skogar Detta mål värnar om skogens och skogsmarkens värde för biologisk produktion. Denna ska skyddas samtidigt som den biologiska mångfalden, kulturmiljövärden och sociala värden bevaras. Ett rikt odlingslandskap Detta mål anger att det värde som odlings- och jordbruksmarker har för biologisk produktion och livsmedelsproduktion ska skyddas. Samtidigt ska den biologiska mångfalden och kulturmiljövärdena i dessa områden bevaras och stärkas. En giftfri miljö Målet syftar till att miljön ska vara fri från ämnen och metaller som utvunnits av samhället och som kan hota människors hälsa eller den biologiska mångfalden. God bebyggd miljö Detta mål syftar till att all bebyggd miljö ska vara en god och hälsosam livsmiljö. Natur- och kulturvärden ska tas tillvara och utvecklas. Byggnader ska utformas på ett sådant sätt att långsiktigt god hushållning med mark, vatten och andra resurser främjas. Den bebyggda miljön ska dessutom medverka till en lokalt och globalt god miljö. 22

23 Metod Litteraturstudie Litteraturstudien har utförts inom ämnena Biobränslen och teknik samt Luftföroreningar. För båda kapitlen har litteratur sökts i databaserna LIBRIS, LUKAS, Sciencedirect och Yahoo. Fallstudier Fallstudierna har utförts i kommunerna Trollhättan, Ulricehamn samt Götene och har till stor del utformats i enlighet med den metod som beskrivs i rapporten Den framtida energins påverkan på luftkvaliteten - Scenarier för Stockholmsområdet (Haeger-Eugensson et al 2002). Fallstudieområdena har valts ut efter befintligt uppvärmningssystem och har utgångspunkt i två av de typområden som anges i remissupplagan av rapporten Plats för Eldning, etapp I (Ranhagen & Palm, 2001); områden med hög andel enskild vedeldning samt områden med direktverkande elvärme. Urvalet gjordes i samråd med representanter från varje kommun och material i form av kartor, fastighetsbeteckningar, material till luftföroreningsmodelleringar samt annan info erhölls från dem. Inventering av energibehov för uppvärmning Energibehovet samt värmetätheten för varje område har kartlagts genom att använda schablonvärden som baseras på bostädernas byggnadsår (REPAB, 1999), se tabell 2. Uppgifter om fastigheternas bostadsyta och byggår har erhållits från skattemyndighetens fastighetstaxeringsregister. Tabell 2. Schablonvärden-energianvändning för uppvärmning Färdigställandeår Energianvändning (kwh/m 2 bostadsyta år) Värmetätheten (Vt) för varje område har räknats ut genom att dividera områdets totala energianvändning per år (Etot) med områdets totala area (Atot), se formel nedan. Gränsen för den totala arean går 10 meter utanför befintlig tomtgräns. Vt = Etot Atot Detta ger ett mått på hur energianvändningen ser ut i området samt om det är lämpligt att ansluta området till fjärrvärme. Lönsamhetsgränsen för att ansluta ett område till fjärr-/närvärme går vid en värmetäthet på ca 30kWh/m 2 mark (Ranhagen & Palm 2001). 23

24 Identifiering av möjliga uppvärmningsalternativ för varje typområde De uppvärmningsalternativ som behandlats är konvertering till pelletsteknik samt anslutning till en närvärmecentral som eldas med skogsflis och briketter och försörjer det studerade området med energi. Med pelletsteknik menas en pelletspanna med ackumulatortank eller pelletskamin. Dessa anläggningars emissioner är även jämförbara med miljögodkända vedpannor med ackumulatortank (Johansson, 2003). Identifiering av emissionsdata för relevanta föroreningskomponenter Uppgifter om emissionsfaktorer från biobränsleanvändning är i dagsläget begränsad, men forskning pågår för att förbättra detta. De faktorer som används i detta exjobb bygger främst på värden som tagits fram i projektet Biobränsle-Hälsa- Miljö, se tabell 3. Emissionsfaktorerna för pellets, olja och närvärmecentraler är medelvärden av högsta och lägsta värde på utsläppen. Emissionsfaktorerna för ved är medelvärden av de värden som finns för de olika panntyper och avser endast torr ved. Emissionsfaktorerna för ved, pellets och olja har erhållits från Linda Johansson, SP/IVL (Sveriges Provnings- och Forskningsinstitut och IVL Svenska Miljöinstitutet) och emissionsfaktorerna för närvärmecentraler har erhållits från Nader Padban, Termiska processer i Studsvik AB Tabell 3. Emissionsfaktorer för uppvärmning Emissionsfaktorer för uppvärmning (mg/mj tillfört bränsle) Ämne Ved Pellets Olja Närvärmecentral NOx 69, Partiklar 527, ,5 Bensen 34,4 3,1 0,025 1,05 För beräkningar av NO X för trafik har Luft i Västs modell för spridningsberäkningar används. Denna delar in trafiken efter typ av väg (stads/landsväg) samt hastighet och antal fordon. Översiktlig bedömning av luftföroreningssituationen Spridningsberäkningar för att bedöma hur luftföroreningssituationen för parametrarna NOx, PM 10 och bensen påverkas av förändrat uppvärmningssystem har gjorts med hjälp av spridningsmodellen ALARM (Bilaga A). Luftsituationen för vinterhalvåret (oktober-mars) har beräknats med den genomsnittliga vädersituation som förekom under tioårsperioden som grund. Vädersituationen innefattar högvind, markvind och temperaturgradienter. Med utgångspunkt från dessa parametrar samt att modellen tar hänsyn till topografin på platsen täcks därför även sådana meterorologiska fenomen som inversion in. Källorna, i det här fallet skorstenar på hus samt på närvärmecentraler, läggs in med koordinater från rikets nät, tillsammans med information om skorstenshöjd, bredd på omgivande fastigheter, skorstensdiameter och rökgastemperatur. 24

25 Beräkningarna utfördes för de områden som har direktverkande el som uppvärmningssystem samt för ett område med enskilda uppvärmningssystem. Även tillskottet av NO X från trafik har beräknats. Dagens emissioner från eldning av biobränsle i lokaleldstäder har förbisetts i de områden som har direktverkande el som uppvärmningssystem. Resonemang kring emissioner från lokaleldstäder kommer dock att föras i samtliga fallstudieområden. Beräkningar av tillskottet av luftföroreningar på grund av en ökning av trafikmängden till följd av en ökad biobränsleanvändning har ej gjorts. Tidigare studier har visat att bidraget av luftföroreningar från en sådan ökning är relativt litet jämfört med biobränsleeldningen (Haeger-Eugensson et al 2002). En ökning av trafiken innebär givetvis att en ökning av koldioxidutsläppen sker samtidigt som trafiken kan påverka de boende negativt som en följd av buller och vibrationer, men sådana aspekter tas ej upp här. Vindrosor som visar den förhärskande vindriktningen för varje område har beräknats i ALARM. Som grund för dessa har den höjdvind som uppmätts under tioårsperioden använts samt topografin på platsen. Beräkningarna utgör ett medelvärde omfattande en kvadratkilometer. Underlagsberäkningar till spridningsmodellen Genom att multiplicera varje områdes totala energibehov (Etot) med respektive ämnes emissionsfaktor (EM) kunde varje typområdes årliga utsläpp av varje ämne beräknas. Detta värde dividerades sedan med antalet fastigheter (skorstenar) i området för att få fram en specifik emissionsfaktor för varje fastighet (EMspec). Etot x EM = Utsläpp per år Utsläpp per år Antal skorstenar = EMspec Lagar och föreskrifter Regelverk och styrmedel som gäller för småskalig biobränsleeldning återfinns i olika lagar och föreskrifter (Se Krav på luftkvalitet, sid 16). De beräknade värdena på luftkvaliteten har jämförts med gällande lagstiftning på området. Exempel på tillämpning av resultaten i GIS Det underlagsmaterial som erhålls från fallstudierna ger kan sammanställas i olika lager i ett s k GIS-system. Detta underlättar exempelvis vid kommunernas planeringsarbete där underlag som rör energi kan behövas integreras tillsammans med information om bebyggelse, trafik, topografi etc (Ranhagen och Palm, 2001). Programmet som används är ArcView och detta har använts dels för ovanstående tillämpning samt för beräkningar av den totala områdesarean för värmetätheten. 25

26 Fallstudier Beskrivning av studerade typområden De områden som valts ut i denna fallstudie är av två olika karaktärer, områden som värms upp med direktverkande el samt områden som har en stor andel enskild eldning. Dessa typer av uppvärmningssystem förknippas ofta med vissa problem och är föremål för forskning och debatt, inte minst på grund av omställningen av det svenska energisystemet. Många bostadsområden som är byggda under 70-talet är värmeförsörjda med direktverkande el, detta som en följd av kärnkraftsutbyggnaden och den stora tillgången på billig el under denna period. Idag är situationen annorlunda då kärnkraften är under avveckling (Prop. 1996/97:176) och andelen el som används för uppvärmning därför ska minska. I de områden där det inte finns ekonomiska underlag för en gemensam lösning av uppvärmningssystemet förekommer enskilda uppvärmningssystem, exempelvis olje- eller vedeldning. Även dessa områden berörs av energiomställningen eftersom förbränning och användning av fossila bränslen skall minska. Vedeldning är en omdiskuterad energikälla ur hälsosynpunkt (Se exempelvis DN den 17 februari samt 3 maj 2003). Felaktig teknik samt bristande kunskap om eldningsteknik kan innebära att veden inte förbränns under optimala förhållanden och risk finns för att förhöjda halter av hälsofarliga ämnen släpps ut, särskilt i områden som är ogynnsamma ur luftkvalitetssynpunkt. 26