Anna Joelsson Samlad kunskap inom teknik, miljö och arkitektur

Transkript

1 Klimatneutralt byggande är det möjligt? Anna Joelsson Samlad kunskap inom teknik, miljö och arkitektur

2 Hållbart samhälle Bevara jordens resurser Leva ett gott liv

3 Klimatförändringarna är synliga och märkbara

4 Klimatförändringarna påverkar Matproduktion Hälsa Landanvändning Infrastruktur och bebyggelse Turism Kultur Ekonomi Migration Energi Krig etc.

5 Världens primärenergianvändning Olja 35% Kol 26% Totalt fossilt 81% Gas 20% Kärnkraft 6% Vattenkraft 2% Övrigt 11% Källa: IEA Energy Balances of Non OECD- countries, 2008

6 Hur kan vi kraftigt minska vår klimatpåverkan? Energi- och materialeffektiva system från naturresurs till levererad samhällsservice Ökad användning av förnybara resurser

7 Mål Energianvändningen per ytenhet i bostäder och lokaler skall minska med 20% till 2020 (Riksdagsbeslut juni 2006) De svenska utsläppen av växthusgaser bör år 2050 vara 50% lägre än 1990 (Regeringens mål) Från år 2019 får inte nya hus i EU förbruka mer värme och el än vad som produceras på plats i/vid huset (Europaparlamentets beslut maj 2009)

8 Det nordiska elnätet

9 Systemanalys - Produktionsfas Livscykelperspektiv Primärenergi Träbearbetning Konstruktion Värmebehov Avverknings-rester Process- rester Byggrester Energiåtervinning (ersätter fossila bränseln) Rivningsmaterial

10 Systemanalys - Brukarfas Fjärrvärmesystem Naturresurs Naturresurs Bränslekedja Bränslekedja Elproduktion El- och värmeproduktion El El Värme Livscykelperspektiv Primärenergi Värmesystem Värme Värmebehov

11 Livscykelperspektiv Bränslekedja Bränslekedja Primärenergi drift El El Värme Värme Träbearbetning Konstruktion Värmebehov Energiåtervinning Primärenergi konstruktion Hela driftsfasen

12 Energisystem solpanel naturresurs energikedja slutomvandling energibehov i huset energibehov köpt energi primärenergi

13 Primärenergi = hur mycket resurser används Primärenergi för uppvärmning av villa med värmebehov om 40 MWh/år Primärenergi (MWh/ år) Direktel Elpanna Pelletspanna Oljepanna Naturgaspanna Bergvärme Fjärrvärme El- och fjärrvärmetillförsel: Kolbaserad ångturbin (CST) CST= Steam turbine, coal

14 Koldioxidutsläpp CO2-utsläpp för uppvärmning av villa med värmebehov om 40 MWh/år Utsläpp(ton C/år) RH EB PB OB NGB HP DH RH EB PB OB NGB HP DH Kolbaserad energitillförsel (CST) Biobränslebaserad energitillförsel (BIG/CC) RH = Resistance heaters EB = Electric boiler PB = Pellet boiler OB = Oil boiler NGB = Natural gas boiler DH = District heating HP = Heat pump CST= Steam turbine, coal BIG/CC= Integrated gasification combined cycle, biomass

15 Limnologen 8 våningar i trä

16 Primärenergi Användning av primärenergi i de olika faserna i Limnologens livscykel Primärenergi (kwh/m2) Rivning Brukarfas Konstruktion Produktion Återvinning biomassa 8000 Återvinning rivning RH CST HP CST DH CST DH BST DH BIG/CC RH=Resistance heaters HP=Heat pump DH=District heating CST= Steam turbine, coal BST= Steam turbine, biomass BIG/CC= Integrated gasification combined cycle, biomass

17 Utsläpp av koldioxid Utsläpp av CO2 i de olika faserna i Limnologens livscykel Utsläpp (kg CO2/m2) 6000 Rivning Brukarfas 5000 Konstruktion Produktion 4000 Återvinning biomassa Återvinning rivning RH CST HP CST DH CST DH BST DH BIG/CC RH=Resistance heaters HP=Heat pump DH=District heating CST= Steam turbine, coal BST= Steam turbine, biomass BIG/CC= Integrated gasification combined cycle, biomass

18 Klimatneutralt är ingen utopi! Sammanlagd koldioxidbalans över Limnologens livscykel Utsläpp (kg CO2/m2) RH CST HP CST DH CST DH BST DH BIG/CC RH=Resistance heaters HP=Heat pump DH=District heating CST= Steam turbine, coal BST= Steam turbine, biomass BIG/CC= Integrated gasification combined cycle, biomass

19 Koldioxidbalans Utsläpp eller utsläppsminskning av CO2 i de olika faserna i Limnologens livscykel 1000 Emission (kg CO2/m2) Produktion Konstruktion Återvinning biomassa Bruksfas Rivning Återvinning rivning Energitillförsel: Fjärrvärme med biobränsle (DH BST) DH=District heating BST= Steam turbine, biomass

20 Villkor för klimatneutralt träbyggande Hållbart skogsbruk Ta tillvara trärester från produktions-processer Bygga hus med lågt värmebehov i brukarfasen Bygga hus med material som kan återanvändas och återvinnas För tillskottsvärme i husen används förnyelsebar energi och resurseffektiva system

21 Jämförelse mellan trä och betong Wälludden, byggt 1996 Limnologen, byggt 2007

22 Jämförelse av två flerbostadshus -3 varianter Energibehov Uppvärmning + ventilation (kwh/m2 år) Wälludden betong Wälludden trä Wälludden trä retrofit Limnologen Retrofit = fönster med lägre U-värde samt värmeåtervinning i ventilationsluften

23 Energi för att producera byggnaderna 1000 Primärenergi (kwh/ m2) Wälludden betong Välludden trä Wälludden trä retrofit Limnologen Mest energi för produktionen används för huset med lägst energibehov i brukarfasen

24 Produktion och uppvärmning Primärenergi (kwh/ m2) Värme + vent RH CST Produktion 0 Wälludden betong Wälludden trä Wälludden trä retrofit Limnologen RH=Resistance heaters CST=Steam turbine, coal

25 Produktion och uppvärmning - Energtillförselsystem Primärenergi (kwh/ m2) Värme + vent RH CST HP CST DH BIG/CC Produktion 0 Wälludden betong Wälludden trä Wälludden trä retrofit Limnologen RH=Resistance heaters HP=Heat pump DH=District heating CST=Steam turbine, coal BIG/CC= Integrated gasification combined cycle, biomass

26 Produktion och uppvärmning Viktigt med energieffektiva system, även om de använder förnybara resurser Ventilation Värmesystem Produktion Primärenergi (kwh/ m2) Wälludden trä Wälludden trä retrofit Limnologen Wäludden trä Wälludden trä retrofit Limnologen El från kolbaserad ångturbin (CST) Fjärrvärme från kraftvärme med biobränsle (BIG/CC) El från biobränsle (BST) CST= Steam turbine, coal BIG/CC= Integrated gasification combined cycle, biomass

27 Skillnad i koldioxidbalans mellan trä och betong Mindre primärenergi för att producera byggmaterial i trä än i betong Koldioxidutsläpp p.g.a kalcinering vid cementtillverkning Trärestprodukter från skogsavverkning och träbearbetning kan ersätta fossila bränslen Trämaterial från rivning kan återanvändas som material, eller ersätta fossila bränslen

28 Klimatneutralitet? Brukarfas DH BIG/CC Produktion Emission (kg C/m2 ) Wälludden betong Wälludden trä Wälludden retrofit DH= District heating BIG/CC= Integrated gasification combined cycle, biomass

29 Övriga miljöaspekter Uttag av grenar och toppar minskar kolinlagringen i marken, men substitutionseffekter är 10 gånger större Förändringen av kolförråden i den levande biomassan är små över en rotationsperiod Ökad skogstillväxt ökar potentialen för biomasseuttag Ökad tillväxt ger ökad kolinlagring i marken

30 Osäkerheter Primärenergianvändningen för att producera byggmaterial varierar Behovet av byggnadsmaterial varierar med arkitektur och konstruktionslösning Skogsskötselmetoder varierar Träbearbetandet varierar Transportavstånd varierar Ekonomiska styrmedel påverkar lönsamheten att ta tillvara olika typer av skogsrester

31 Sammanfattande slutsatser Lägre primärenergi för att bygga i trä än betong Lägre nettoutsläpp av CO2 för att bygga i trä än betong Viktigt att nyttja trärestprodukter för att ersätta fossila bränslen Konkurrenskraften för träbyggande ökar vid ökade koldioxidavgifter Träbyggnader med lågt energibehov och effektiva tillförselsystem med förnybar energi har potential att vara klimatneutrala

32 Tack för er uppmärksamhet!