POWERHOUSE BRATTØRKAIA

Transkript

1 POWERHOUSE BRATTØRKAIA DU SER DET IKKE FØR DU TROR DET! 1

2 Innhold INNLEDNING... 3 KONKLUSJONER HVORDAN BLE IDEEN OM POWERHOUSE FREMSKAFFET? BESKRIVELSE AV AKTØRENE SOM HAR BIDRATT TIL Å REALISERE POWERHOUSE... 6 ALLIANSEPARTNERE... 6 SENTRALE STØTTESPILLERE HVA ER POWERHOUSE? HVORFOR ER POWERHOUSE ET MILJØPROSJEKT? HVORFOR VALGTE POWERHOUSE-SAMARBEIDET Å BYGGE POWERHOUSE PÅ BRATTØRKAIA I TRONDHEIM, ISTEDENFOR Å BYGGE ET VANLIG MILJØBYGG PÅ EIENDOMMEN? HVILKE INNOVASJONSELEMENTER ER NYTT MED POWERHOUSE? HVORFOR ER POWERHOUSE VERDENS MEST MILJØVENNLIGE BYGG? ENERGIBALANSE GJENNOM LIVSLØPET ENERGIBALANSE OG ØKONOMI FOR ULIKE ALTERNATIVE UTFORMINGER AV POWERHOUSE BRATTØRKAIA VERSUS POWERHOUSE KJØRBO HVA SKILLER POWERHOUSE KJØRBO FRA POWERHOUSE BRATTØRKAIA? ALTERNATIVE UTFORMINGER AV POWERHOUSE BRATTØRKAIA BEREGNING AV ENERGIBALANSEN ØKONOMI POWERHOUSE PRODUSERER MER ENERGI I LØPET AV SIN LEVETID ENN BYGGET FORBRUKER. HVA SKJER MED DEN ENERGIEN SOM BLIR TIL OVERS GJENNOM HELE ÅRET? HVORFOR MÅ POWERHOUSE BRATTØRKAIA HA HELLENDE TAK? HVORDAN TENKER VI NYTT OM BYGG? BUNDET ENERGI VEDLEGG- 1: BESKRIVELSE, NØKKELTALL OG ENERGIBALANSE FOR POWERHOUSE KJØRBO OG ULIKE ALTERNATIV FOR POWERHOUSE BRATTØRKAIA REFERANSER

3 Innledning Dette notatet omhandler Powerhouse Brattørkaia i Trondheim. I notatet presenteres historien bak utviklingen av prosjektet og de ulike aktørene som er involvert. Notatet inneholder også en forklaring av hva Powerhouse Brattørkaia er, hvorfor det er et miljøprosjekt og hvorfor det er lokalisert på Brattøra. Notatet presenterer også beregnede energiytelser og lønnsomhet for planlagt prosjekt, og for alternative utforminger etter forespørsel og innspill fra byplankontoret. Energimålsetning Powerhouse Brattørkaia er det første nye kontorbygg i Norge, og muligens også i verden, som tar mål av seg å gå i pluss i et livssyklusperspektiv. Det betyr at bygget må levere mer fornybar energi til byen enn det som trengs til å bygge det, til alle materialer og til drift av bygget gjennom livsløpet (60 år). Realiseringen av Powerhouse vil med dette flytte tankesettet fra tilsynelatende umulig til mulig når det gjelder verdens miljøutfordringer knyttet til energibruk. Lønnsomhet For at Powerhouse skal inspirere flere aktører til å bygge energipositive bygg, er det også helt avgjørende at slike prosjekter er lønnsomme. Det er derfor et sentralt mål at prosjektet er basert på fornuftig lønnsomhet. På grunn av betydelige utviklingskostnader og bruk av state-of-the-art tekniske løsninger, vil de første prosjektene være avhengig av betydelig investeringsstøtte fra Enova for å nå dette målet. Men forhåpentligvis vil de første Powerhouse prosjektene bidra til at det om få år er mulig å bygge kommersielt lønnsomme energipositive bygg, selv uten støtte. Hva må til for å lykkes? Lønnsomhet og bærekraft handler om å få til mer med mindre. Derfor har begrepet less is more stått i fokus i utviklingen av konseptløsningene for Powerhouse. Og for å oppnå mer med mindre kreves tverrfaglig kunnskap. Det å kombinere ekstrem energiytelse med godt innemiljø, lav miljøbelastning og robuste løsninger på kommersielle vilkår, krever en annen tilnærming enn i tradisjonelle byggeprosjekt. Nøkkelen til å lykkes ligger i integrerte, helhetlige løsninger. Dette krever samhandling, spisskompetanse og helhetstenking av alle involverte. Eksempelvis er et viktig poeng med kunnskap om teknikk ikke å bruke mer av den, men å bruke mindre- og ikke minst riktige tekniske løsninger for å oppnå et enda bedre resultat. Dette gjenspeiles i de arkitektoniske og teknologiske konseptvalg som planlegges for Powerhouse prosjektene, og vil også prege måten prosjektene gjennomføres på. Like viktig for å lykkes, er sterkt engasjement og tro på at det tilsynelatende umulige er mulig. En jeg tror det ikke før jeg får se det holdning innebærer passivitet, og dermed et valg om å være en del av problemet, og ikke løsningen. Først når troen på at det kan være mulig er til stede er det mulig å se løsningen; du ser det ikke før du tror det! 3

4 Konklusjoner Beregningene av energiytelse for de ulike Powerhouse alternativ viser at det er mulig å nå prosjektets energi-målsetningen for flere alternative utforminger av bygget. Dette selv om solceller installeres kun på de delene av bygget som gir best solkraftproduksjon, det vil si på tak, på sørfasaden og øvre del av vestfasaden. I tillegg til det opprinnelige skisseprosjektet fra 2012, kommer også revidert versjon fra juni 2013 der tankvinkelen ble senket fra 26 til 20,24 grader, ut i pluss. Det samme gjelder alternativ 4, 5 og 6 foreslått av byplankontoret, mens alternativ 2 ligger helt på grensen. For at Powerhouse skal inspirere flere aktører til å bygge energipositive bygg, er det også helt avgjørende at slike prosjekter er lønnsomme. Kostnadsberegningene viser at det er svært utfordrende å oppnå lønnsomhet i prosjektet, selv om det forutsettes betydelig Enova-støtte. Beregningen viser at det vil kunne være mulig å oppnå lønnsomhet for det opprinnelige skisseprosjektet fra 2012, revidert versjon fra juni 2013 og alternativ 1 foreslått av byplankontoret. De øvrige alternativ vil resultere i større eller mindre tapsprosjekter. Siden beregnet energibalanse for alternativ 1 viser at dette prosjektet ikke ligger an til å nå energimålsetningen, er det følgelig kun to av de vurderte alternativ som er aktuelle; Det opprinnelige skisseprosjektet fra 2012, og revidert versjon fra juni

5 1. Hvordan ble ideen om Powerhouse fremskaffet? Av Thomas Aasen - Sapa Building Systems / Wicona Powerhouse ble lansert av Hydro konsernsjef Svein Richard Brandtzæg på Zero-konferansen Under sitt innlegg, som hovedsakelig dreide seg om energieffektive bygg som Hydro Building Systems har realisert i ulike europeiske land, ble han konfrontert med det faktum at Skandinavia ikke var representert. Dette resulterte fra Hydros side i en spontan invitasjon til dagens Powerhouse-samarbeidspartene om å danne en tverrfaglig allianse med kapasitet til å gjennomføre et energipositivt bygg i Norge. En lang rekke tilbakemeldinger fra eiendomsutviklere, arkitekter, rådgivere og entreprenører indikerte et tydelig bransje-ønske om å arbeide tverrfaglig og utradisjonelt med Powerhouseideen. Mange så at en tradisjonell og lineær planleggingsprosess, medfører at tilgjengelig teknologi ikke ville bli utnyttet optimalt. Dette resulterte i at Entra Eiendom, Skanska, Snøhetta, ZERO og Hydro i 2010 inngikk en intensjonsavtale om å bygge Norges første energipositive næringsbygg. De fem aktørene ønsket å komme raskt i gang med et konkret prosjekt og valget falt derfor på Brattørakaia, hvor Entra allerede eide et større område. Beliggenheten, som hvert fall i internasjonale medier ble betegnet som «close to the polar circle», gjorde ikke nettopp dette prosjektet mindre interessant. Samarbeidsavtale mellom de fem alliansepartnerne ble signert i april 2011, og i tett samarbeid de sentrale støttespillerne The Research Zentre on Zero Emission buildings (ZEB) og Multiconsult gikk alliansen gikk umiddelbart løs på oppgaven med å utvikle Powerhouse Brattørkaia. Når utviklingen av Powerhouse Brattørkaia stoppet opp i 2012, satte powerhousesamarbeidet umiddelbart i gang med planleggingen av verdens første Powerhouse rehabiliteringsprosjekt i Kjørboparken i Sandvika. Asplan Viak, som sluttet seg til alliansen i 2012, blir leietager i Powerhouse Kjørbo når det står ferdig i februar 2014, og har hatt en sentral rolle som rådgiver i dette prosjektet. 5

6 2. Beskrivelse av aktørene som har bidratt til å realisere Powerhouse Alliansepartnere Powerhouse alliansen består i dag av følgende seks partnere; Entra Eiendom, Snøhetta, Skanska, Sapa Building Systems (tidl. Hydro Building Systems), Zero og Asplan Viak. Entra Eiendom Entra er et av Norges ledende eiendomsselskaper. Selskapet eier og forvalter cirka 1,2 millioner kvadratmeter og daglig arbeider over personer i bygg som er eid av Entra. Eiendomsporteføljen har en markedsverdi på over 24 milliarder kroner. Entra eies av Nærings- og handelsdepartementet. Selskapets strategi er å være ledende på kundeopplevd kvalitet, levere lønnsom vekst og å være miljøledende i bransjen. For Entra betyr det å være miljøledende blant annet å utvikle og eie bygninger som bruker lite energi. Sammen med Snøhetta Arkitekter og Skanska ble derfor Entra Eiendom med i Powerhouse i april Allerede i juni samme år ble planene for å lage et energipositivt bygg på den Entraeide Brattørkaia i Trondheim lansert og Powerhouse jobber nå for å realisere bygget. I november 2011 ble planene for det første rehabiliterte plusshuset, Powerhouse Kjørbo, lansert. Kjørbo ligger ved Sandvika i Bærum, og hele kontorområdet eies av Entra. To av blokkene er nå under rehabilitering og skal stå ferdig i 1. kvartal 2014 som verdens første rehabiliterte Powerhouse prosjekt. SNØHETTA Snøhetta er et nasjonalt og internasjonalt anerkjent arkitektfima som samler alle tre fagdisipliner innen arkitektfaget samt et eget designmiljø for grafisk design og produktdesign. Snøhetta har kontor i Oslo og i New York og er til sammen rundt 150 ansatte. Utover å ha markert seg på kartet med en rekke nasjonal og internasjonale signalbygg, er Snøhetta kjent for å produsere innovative formsvar ved å legge til rette for tverrfaglig prosesser i feltet mellom kunst og arkitektur, arkitektur og landskap, og med fokus på form og materialegenskaper. Powerhouse Brattørkaia er et resultat av et tverrfaglig samarbeide som har fulgt prosjektet i hele utviklingsforløpet. Teamet har inkludert fagkompetanse hos alle partnere i Powerhouse, 6

7 spisskompetanse hentet inn fra andre konsulentmiljøer (Multiconsult) og ikke minst kompetanse på energi/co2 fra forskningsmiljøet hos ZEB. Snøhetta har hatt ansvaret for koordinering og gjennomføring av arbeidsprosessene samt det arkitekturfaglig ansvaret inkludert fag-grenene interiør og landskap. Teamet har slik hatt bredde til å implementere og teste ut energieffektive og energiproduserende løsninger og latt disse danne parameterene i utformingen av det arkitektoniske uttrykket fra situasjonsforståelse til fasadedetaljer. Resultatet er en ny type arkitektur, en ny estetikk, der konsekvensen av de høye miljøambisjonene blir til nye tekniske konsepter og nye formsvar. Skanska Skanska er et av verdens ledende prosjektutvikler- og entreprenørselskap med ekspertise innen bygg og anlegg, utvikling av kommersielle lokaler, boliger og prosjekter i offentligprivat samarbeid. Basert på selskapets globale miljøkompetanse, sikter Skanska mot å bli førstevalget når det gjelder Grønne prosjekter. Konsernet har i dag medarbeidere i utvalgte hjemmemarkeder i Europa, USA og Latin- Amerika. Skanska er et Fortune 500 foretak, og medlem av FN Global Compact. Grønne bygg er for Skanska en forpliktende ambisjon. Skanska ønsker å være en del av løsningen på klimautfordringene og samtidig skape business for kunder og samarbeidspartnere. Selskapet har ledende spisskompetanse innenfor fagområdene klima, energieffektivisering, inneklima, bygningsfysikk og livsløpsvurderinger. Med erfaring og arbeid med flere ambisiøse prosjekter opplever Skanska Teknikk, selskapets egen spesialrådgiver, at etterspørselen etter bærekraftige bygg endrer seg. Kundene ønsker mer helhet, innovative, smarte løsninger og mindre enkelttiltak. Det er i de tidlige fasene av et byggeprosjekt de smarte og innovative løsningene er billigst, og det er også i denne fasen det best legges til rette for ressursvennlig drift og et styrt og godt planlagt vedlikehold av gode, bærekraftige bygg. Strategisk rekruttering og utvikling av ledende spisskompetanse, og langsiktig arbeid med nye samarbeidsmodeller, gjør at Skanska kan håndtere de mest ambisiøse, framtidsrettede og bærekraftige prosjektene - både som rådgiver, prosjektutvikler og entreprenør. 7

8 Skanska står som ansvarlig for konseptutviklingen i Powerhouse Kjørbo, og innehar rollen som energi-koordinator, BREEAM-rådgiver og RIByfy i samme prosjekt. Sentrale bidragsytere fra Skanska er Dr.ing Bjørn Jenssen, Dr.ing Marit Thyholt, Dr.ing Tor Helge Dokka, Siv.ing Henning Fjeldheim, Siv.ing. Ole Mangor-Jensen og Siv.ing Fredrik Dæhli. ZERO Miljøstiftelsen ZERO ble grunnlagt i 2002, og har som mål å promotere nullutslippsløsninger for å kutte norske CO2-utslipp. De omkring 30 ansatte jobber innen ulike fagfelt mot beslutningstakere, media og næringslivet. Stiftelsen arrangerer årlig ZERO-konferansen, der over 1000 deltakere får inspirasjoner og klimaløsninger gjennom innledninger fra blant annet Bob Geldof, Kofi Annan og Chelsea Clinton. ZERO arrangerer også et årlig klimabil-rally, og frokostmøter innen ulike klimapolitiske områder. ZERO er involvert i flere store prosjekter, som blant annet spydspissprosjektet som kutter CO2 i kommunene, i 2030 prosjektet som ser på hvordan Norge kan kutte utslipp fremover, og Powerhouse samarbeidet. I 2010 brukte vi Zerokonferansen, med 1000 deltagere, til å sammen med Hydro lansere Powerhouse. For oss var det viktig å finne partnere med vilje og kompetanse, som kunne være med å flytte bygge bransjen framover. Vi mente at lokal energiproduksjon fikk alt for lite oppmerksomhet i byggebransjen. På den tiden var Passivhus det rådende begrepet. Vårt mål med Powerhouse var å lansere en ny tilnærming, der man så energisparing og energiproduksjon sammen. Vi mente dette kunne gi langt bedre resultater. Innenfor alliansen har ZERO bidratt sammen med de andre samarbeidspartnerne med vår kompetanse. Plusshus møter en rekke utfordringer, vi har vært særlig opptatt av å bidra til å få tilpasset rammevilkårene slik at de fremmer energipositive bygg. Sapa Building Systems Sapa er verdensledende innen aluminium løsninger et nytt selskap som er en sammenslåing av Sapas og Hydros virksomheter innen aluminiumsekstrudering. Selskapet har en global rekkevidde og lokal tilstedeværelse innen ekstrudering, byggesystemer og presisjonsrør. Vi har ansatte i mer enn 40 land, og hovedkontor i Oslo. Sapas portefølje innen byggesystemer inkluderer det tyske profilsystemet Wicona. I Skandinavia benyttes hovedsakelig Wicona fordi systemet befinner seg helt i front når det gjelder tekniske ytelser i et Nord-Europeisk klima. Basert på Wiconas standardprogram av fasader, vinduer og dører utvikles ofte prosjektspesifikke løsninger der fasadene tilpasses lokale klimatiske forhold. En utfordring består i å optimalisere anvendelsen av solenergien, der målsettinger om utsyn, åpenhet og utnyttelse av dagslys kan komme i konflikt med økt kjølebehov og risiko for blending. Når Wicona involveres i tidligfase vil fasadens muligheter til å influere positivt på byggets komfort og energibruk kunne samordnes og optimaliseres med øvrige tekniske funksjoner. 8

9 Powerhouse på Brattørakaia har vist at «form følger miljø». Fasadene representerer en viktig del av byggets design og av byggets tekniske ytelser. For Sapa Building Systems som fasadeleverandør var det viktig å demonstrere at det ikke nødvendigvis er noen motsetning mellom utstrakt bruk av glass og transparente flater og energieffektivitet. Asplan Viak Asplan Viak AS er et stort rådgivningsselskap med over 720 ansatte fordelt på 23 kontorer i Norge. Asplan Viak AS er heleid av Stiftelsen Asplan. Forretningsmodellen til Asplan Viak er basert på å ha kompetanse innen alle fasene av et prosjekt. Dette innebærer bistand av kundene hele veien fra overordnet planlegging, via tekniske og økonomiske mulighetsstudier, til prosjektene tar sin endelige form og blir realisert. Slik får kunden en samarbeidspartner som kan bidra med detaljkunnskap i den overordnede planleggingsfasen, og som utvikler detaljer basert på en helhetstanke. Asplan Viak har så langt ikke deltatt direkte i utviklingen av Powerhouse Brattørkaia prosjektet, men har en sentral rolle som rådgiver og leietager i rehabiliteringsprosjektet Powerhouse Kjørbo. Sentrale støttespillere En rekke støttespillere har bidratt i utviklingen av Powerhouse Brattørkaia. De to viktigste støttespillerne så langt har vært Forskningssenteret for nullutslippsbygg (ZEB) og Multiconsult. ZEB ZEB - The Research Centre on Zero Emission Buildings ( et forskningssenter for miljøvennlig energi, har en visjon om å eliminere klimagassutslipp forårsaket av bygninger. Forskningssenteret vil plassere Norge i front med hensyn til forskning, innovasjon og implementering av nullutslippsbygg. ZEB er et av forskningsprogrammene under FMEsenteret ( Både Entra, Skanska, Hydro og Snøhetta er partnere i ZEB, og bruker gjennom dette betydelige ressurser på forskning og utvikling. Hovedmålet til ZEB er å utvikle konkurransedyktige produkter og løsninger for eksisterende og nye bygninger som vil føre til et markedsgjennombrudd for bygninger som har null utslipp av klimagasser relatert til deres produksjon, drift og avhending. Senteret omfatter både boliger og næringsbygg, samt offentlige bygninger. En av ZEBs viktigste målsetninger er å fremme og bidra til implementering av pilotbygninger. Powerhouse ONE er en pilotbygning for ZEB i Trondheim. ZEB har bidratt aktivt med kompetanse og rådgiving i prosjekteringsfasen både når det gjelder energikonsept i driftsfase og til arbeidsgruppen på bunden energi Powerhouse ONE er også en viktig forskningsarena for ZEB. Forskerne blir utfordret til å finne de beste løsningene der og da og sette dem ut i 9

10 livet. Deltakelse i pilotprosjekt slik som Powerhouse ONE gir forskerne en brattere læringskurve enn den ellers hadde vært og bidrar til å fremskynne forskningen etter de beste løsningene. NTNU er vertsinstitusjon for ZEB. Senterets lederskap er delt mellom NTNU og SINTEF. Senteret omfatter hele verdikjeden av aktører innenfor den norske byggenæringen. Selskapene representerer mer enn ansatte og har en årlig omsetning på 360 milliarder NOK (Statistisk Norge, 2011). Multiconsult Multiconsult er et av Norges og Nordens ledende miljøer innenfor rådgivning og prosjektering og den samlede kompetanse spenner over et bredt spekter av fagfelt. Som kompetansebedrift er det viktig for Multiconsult å holde seg oppdatert innen forskning og utvikling og en av selskapets aktiviteter innen dette feltet er partnerskapet i FME-senteret ZEB ved NTNU. Multiconsult har dessuten bygget opp Norges fremste kompetansemiljø innen produksjon og bruk av solenergi, og dette miljøet har levert viktige bidrag til flere prosjekter i regi av ZEB i tillegg til Powerhouse Brattørkaia i Trondheim. I Powerhousesamarbeidet har Multiconsult vært ansvarlige for fagområdene solenergi og brannteknisk rådgivning. I forbindelse med utnyttelse av solenergi har Multiconsult bidratt med sin kompetanse på teknologivalg og systemdesign for arkitektonisk utforming og materialbruk. Videre har det vært utført en rekke systemsimuleringer av solkraftproduksjonen for å støtte designprosessen, samt for dokumentasjon av måloppnåelse av det overordnede energimålet. Den branntekniske rådgivningen har tatt for seg branntekniske hovedgrep som eksempelvis branncelleinndeling, brannsikring av konstruksjon, isolering og rømningsveier. Fra Multiconsult har Øystein Holm og Bjørn Thorud bidratt med solenergikompetanse, mens Ari Soilammi har bidratt med branntekniske råd. 10

11 3. Hva er Powerhouse? Av Carl Henrik Borchsenius Entra Eiendom og Bjørn Jenssen - Skanska Bakgrunnen for Powerhouse-samarbeidet er at Entra, Hydro, Skanska, Snøhetta og ZERO ønsker å utvikle og realisere bygg av typen Plusshus. Dette skal være bygg som gjennom driftsfasen generer mer fornybar energi enn det som blir brukt til produksjon av byggevarer, oppføring, drift og avhending av bygget. Powerhousesamarbeidet har som målsetning å være først ute med bygg av denne typen i Norge. Videre skal Powerhouse danne grunnlag for flere prosjekter av typen Plusshus, enten innenfor Powerhouse, eller gjennom at andre aktører drar lærdom av erfaringen og kunnskapen til Powerhouse. Gjennom Powerhouse ønsker samarbeidspartnerne å bidra til at mer miljøriktige bygg realiseres og føre an i en industrialisering innen bygging av Plusshus og energiproduserende bygg i Norge. Realisering av miljøriktige og energiproduserende Powerhouseprosjekter skal gjennomføres i et tverrfaglig samarbeid, der grensesprengende innovasjon og helhetlig miljøtilnærming skal legges til grunn Fra Powerhouse kriterieliste: - Bygget må representere plusshusstandard for nybygg og ha energiklasse A - Bidra til økt bruk av energieffektive og energiproduserende løsninger - Prosjektet må representere en ny arbeidsform for byggprosjekt (kombinere nøkkelkompetanse, samle nøkkelkompetanse før bygget konkretiseres) - Bygget må representere noe nytt ift teknologiske løsninger, visuell utforming, økonomi, prosjektform (en god «representant» for Powerhouse, innovativt/nyskapende) - Bygget må være basert på fornuftig lønnsomhet Det finnes ingen internasjonal og omforent definisjon av plusshus. Da samarbeidet om å få til verdens første Powerhouse startet, ble det klart at det var sterkt behov for en tydelig definisjon av målsetningene. Dette arbeidet ble utført i samarbeid med det norske forskningssenteret for nullutslippsbygg (ZEB). Alle involverte var veldig tydelig på at definisjonen [1] skulle være så streng at den ikke gav rom for snarveier for å nå energimålene i prosjektet. Fire spesielt viktige prinsipp ble lagt til grunn: 1. Oppnåelse av Powerhouse målsetningen skal ikke gå på bekostning av andre kvaliteter, som arkitektur, innemiljø eller andre miljøkvaliteter. 2. Overskudd av produsert fornybar energi som leveres fra bygget må være utnyttbar i perioden den leveres, og ha lik- eller høyere kvalitet enn den energien bygget bruker. Dette innebærer eksempelvis at bygget ikke kan importere strøm, for så å benytte denne strømmen til å 11

12 produsere varme (for eksempel via varmepumpe) som leveres til andre. Det tillates heller ikke at en kompenserer for bruk av fjernvarme gjennom å levere lavtemperatur varme, produsert med byggets egen varmepumpe, til andre. 3. Systemgrensen for et Powerhouseprosjekt er tomten som bygget står på. Det betyr at energiproduksjonen og tilhørende installasjoner må skje på hver enkelt powerhouseeiendom. 4. Dersom bygget deler tomt og mulig produksjonsareal for fornybar energi med andre bygg, skal ikke tiltak for å nå målet være til hinder for at de andre byggene på tomten blir Powerhouse i fremtiden. Det vil si at bygget må dele fornybar-ressursene med sine nabobygg og omgivelser. Punkt 3 og 4 er spesielt viktig i forhold til at Powerhouse er første steg i retning av energipositive områder, og etter hvert byer. Om det er mulig å lykkes for ett bygg, vil det også være mulig for større områder og byer på lengre sikt, forutsatt at punkt 3 og 4 er oppfylt. 12

13 4. Hvorfor er Powerhouse et miljøprosjekt? Av Ida Spjelkavik- ZERO og Bjørn Jenssen - Skanska Byggsektoren bruker mye energi, om lag 80 TWh i Norge. På verdensbasis står bygg for rundt 40% av det totale energiforbruket, og om lag like stor andel av klimagassutslippene vårt. Globalt står samme sektor for en omkring like stor andel av klimagassutslippene. Skal vi løse klimautfordringen må vi også løse utfordringen i bygge bransjen. Powerhouse alliansen og dens støttespillere arbeider derfor med miljøvennlige bygg, og mener Plusshus er en viktig nøkkel. Med Plusshus blir bygg en fornybar energikilde. Slik sett snur man et problem til en del av løsningen. Byggemeldingen krever passivhusnivå fra 2015, og nesten nullenergibygg fra Dette er også i tråd med EU sine bygningspolitiske krav. Med Powerhouse Brattørkaia går vi foran med handling, og viser hvordan Norge tar disse kravene på alvor. Resultatene fra forprosjektet har allerede blitt formidlet på en rekke konferanser, og flere bachelor-oppgaver og master-oppgaver har blitt gjennomført med utgangspunkt i Powerhouse Brattørkaia [2,3,4,5,6,]. Når bygget kommer i drift vil energiytelsen bli målt i detalj, og resultatene vil gjøres kjent for alle. Forskningssenteret for nullutslippsbygg vil benytte resultatene i sin forskning, og de vil danne grunnlag for en rekke publikasjoner i internasjonale tidsskrift. Forhåpentligvis vil dette gi positive ringvirkninger, og bidra til mer miljøriktige løsninger i bygg, både i Norge og internasjonalt. 13

14 5. Hvorfor valgte Powerhouse-samarbeidet å bygge Powerhouse på Brattørkaia i Trondheim, istedenfor å bygge et vanlig miljøbygg på eiendommen? Av Carl Henrik Borchsenius Entra Eiendom Etter etableringen av Powerhouse-samarbeidet april 2011, startet arbeidet med å finne det første prosjektet. For å komme raskt i gang ble det valgt å benytte en eksisterende tomt i Entras portefølje. Etter en gjennomgang av Entras portefølje ble Brattørkaia valgt. Begrunnelsen for valget var: - Trondheim er «Teknologi-hovedstad» i Norge, og har anerkjente miljøer ift forskning og utvikling (bla SINTEF og NTNU) - Klimamessig er Trondheim utfordrende. («Klarer vi å bygge plusshus i Trondheim, så klarer vi det overalt!» - Brattørkaia er et «nytt» område i Trondheim som representerer transformasjon, innovasjon og fremtid. Dette samsvarer med drivkreftene i Powerhouse. 14

15 6. Hvilke innovasjonselementer er nytt med Powerhouse? Av Bjørn Thorud Milticonsult Ett av innovasjonselementene i Powerhouse-prosessen er arbeidsprosessen som kan karakteriseres som en samspillsprosess [7]. Normalt vil et byggeprosjekt starte med at en arkitekt får ansvaret for å utarbeide en skisse til løsning. Når byggherre er fornøyd med arkitektens skisse vil andre fagområder som for eksempel bygningsfysikk, energiforsyning, VVS og dagslys involveres i en sekvensiell prosess. I denne typen prosesser legger arkitekten føringer for alle andre involverte fag, og påvirkningsmulighetene for disse fagene er gjerne begrenset av de premissene som er lagt i første omgang. Prosessen med utviklingen av Powerhouse skiller seg fra andre prosjektprosesser på to måter: 1. Alle tradisjonelle fag blir involvert helt fra starten av prosessen 2. I tillegg blir ekspertise på energi til fremstilling av materialer og energiforsyning/energiproduksjon også inkludert fra starten I komplekse bygg med ekstreme målsettinger slik som for Powerhouse vil en sekvensiell prosess kunne medføre at en ikke når målsetningen, eller i beste fall en lang prosjekteringstid med mange iterasjoner. For utviklingen av Powerhouse så man det som avgjørende å involvere alle fag helt fra startfasen. Dette har vist seg å være svært viktig etter som mange av fagene til dels har motstridende interesser og kompromisser må inngås. For eksempel kan solskjerming redusere byggets kjølebehov, men samtidig også redusere mengden dagslys og dermed bidra til økt energibruk til belysning. Store vinduer vil gi godt med dagslys, men vindusarealet vil gå på bekostning av solcellearealet og dermed gi redusert 15

16 energiproduksjonen. I slike tilfeller må det jobbes frem et kompromiss, og det oppnås best dersom fagene jobber sammen i et team. Skissen nedenfor viser hvordan prosessen involverer alle fag og hvordan man sirkler seg inn mot en løsning som oppnår den overordnede målsetting om en plussenergibygning. I prosessen med utviklingen av Powerhouse har det blitt avholdt en serie workshoper hvor alle fag har vært representert. Mellom hver workshop har hvert enkelt fag jobbet videre med spørsmål og problemstillinger som har kommet frem på workshopen og disse har blitt presentert på neste workshop. Hver enkelt workshop representerer således en «runde» i spiralen i figuren nedenfor. 16

17 7. Hvorfor er Powerhouse verdens mest miljøvennlige bygg? Av Bjørn Thorud Milticonsult, Bjørn Jenssen Skanska og Pål Vamnes Entra Da Bellonabygget i Oslo [8] og Sparebank 1 kvartalet i Trondheim 1,2 var ferdigstilt i 2010, var de to av Norges mest energieffektive kontorbygg. Disse forbildeprosjektene skapte entusiasme og inspirerte en rekke eiendomsutviklere til å starte utvikling av egne miljøbygg. Brattørkaia 15 (BG15) startet prosjektering samtidig som disse byggene ble ferdigstilt, og miljøambisjonen for BK15 ble flyttet fra energiklasse B til passivhus og energiklasse A etter at prosjektgruppen var på befaring på Bellonabygget. Beregnet behov for levert energi til Bellonabygget er 69 kwh/m2/år, mens tilsvarende tall for BK15 er 63 kwh/m2/år, altså en reduksjon på nærmere 10 % sammenlignet med Bellonabygget. Ser en på tilleggskostnaden for å nå energimålene i disse prosjektene vs et bygg som tilfredsstiller minstekrav, ble den beregnet til ca 3000 kr per oppvarmet BRA for Bellonabygget og ca 1400 kr per oppvarmet BRA for Sparebank 1 kvartalet. Isolert sett kan ikke Bellona og Sparebank 1 Midt Norge forsvare denne tilleggsinvesteringen dersom en kun ser på sparte energikostnader. Det både Bellonabygget og Sparebank 1 kvartalet imidlertid gjorde, var å bidra til å endre tankesettet i bransjen, fra komplisert og kostbart til enkelt og lønnsomt. Til sammenligning ble tilleggskostnaden for oppgradering av Brattørkaia 15 fra minstekrav til passivhusstandard og energimerke A beregnet til ca 600 kr per oppvarmet BRA, og det er nå realisert m2 næringsbygg med energiytelse tilsvarende disse byggene. Men for å møte fremtidens energi, miljø og ressursutfordringer må bruken av ikke fornybar energi reduseres globalt. Dersom en lykkes med å utvikle løsninger som gjør at nye bygg produserer mer fornybar energi enn det som trengs til å bygge og drifte dem, vil dette være et vendepunkt i utviklingen. Europaparlamentet jobber for at det skal stilles krav om at alle bygg i EU skal bli energinøytrale innen Utviklingen er allerede i full gang, og Figur 1 på neste side viser et kart over planlagte og realiserte nullenergi kontorbygg laget av EnoB, et tysk forskningsprosjekt rettet mot energioptimale bygg. Informasjonen om de forskjellige kontorbyggene er hentet fra flere forskningsprosjekter rundt om i verden, blant annet IEA SHP Task 40; Net Zero Energy Solar Buildings ( Norge har vært aktiv deltager og bidragsyter til Task 40 gjennom forskningssenteret ZEB (Zero Emission Buildings NTNU Trondheim). Powerhouse Brattørkaia er et av pilotprosjektene i ZEB. Dette er forklaringen på at Powerhouse Brattørkaia er med på kartet, figur 1. Oversikten er ikke komplett, og rehabiliteringsprosjektet Powerhouse Kjørbo er foreløpig ikke med på kartet, men dette kommer. Kartet gir en god oversikt over status for null- og plussenergi kontorbygg i verden PRESS&reference= IPR

18 Figur 1 Oversikt over planlagte og bygde nullenergi kontorbygg for verden (øverst) og Europa (nederst). Kilde: EnOB: Research for energy-optimised construction, Likevel er det viktig å være klar over at det ikke er konsensus rundt definisjonen av et plussenergibygg, og hva slags energi som er inkludert i regnskapet. For Powerhouse Brattørkaia er energibruken til oppvarming, kjøling, ventilasjon, varmtvann og lys tatt med ved beregning av totalt energibehov i drift. Energibruken til heiser, datautstyr, kaffemaskiner og annet brukerutstyr er ikke inkludert, og dette er i trå med hvordan plussenergi kontorbygg defineres ellers rundt om i verden. Dette forbruket vil bli målt separat, og leietagerne vil oppfordres til selv å definere, og følge opp ambisiøse målsetninger for denne energibruken. Grønne IT-løsninger, bruk av energieffektivt utstyr og tidsstyring av elektriske kurser for å unngå høyt standby-forbruk er eksempler på aktuelle tiltak. 18

19 Powerhouse Brattørkaia er likevel det eneste kontorbygget som inkluderer både bundet energi i materialer, og energibruk i forbindelse med oppføring og rehabilitering, i målsetningen. Det betyr at Powerhouse Brattørkaia er det første nybygget som tar mål av seg å gå i pluss i et livssyklusperspektiv. En annen ting som skiller Powerhouse Brattørkaia vesentlig fra de øvrige null-/plussenergiprosjektene, er lokaliseringen. Powerhouse Brattørkaia er det nordligste plussenergi kontorbygg som noen sinne er planlagt. Begrenset tilgang til solenergi og det relativt kalde klimaet innebærer spesielle utfordringer. Så langt har ingen nye kontorbygg kunne dokumentere at de går i pluss over livsløpet. Om Powerhouse Brattørkaia lykkes med å nå Powerhouse-målsetningen 4 så langt nord som i Trondheim, vil dette være grensesprengende. Energibalanse gjennom livsløpet Figur 2 (neste side) viser beregnet gjennomsnittlig årlig behov for levert energi og produksjon av solkraft gjennom livsløpet for Powerhouse Brattørkaia, sammenlignet med gjennomsnittet, et typisk nytt TEK 10/energimerke C kontorbygg, beregnet energiytelse for Bellona-bygget i Oslo og målt energiytelse for et av kontorbyggene i Sparebank 1 kvartalet i Trondheim. Energi til drift Sparebank 1 kvartalet og Bellona bygget er to kontorbygg som er kjent for særdeles høy energiytelse. For Sparebank 1 kvartalet, som mottok Trondheim Kommunes Energisparepris i 2011, er levert energi til drift av kontordelen på rundt 66 kwh/m 2. år. Dette til tross for intensiv bruk, og det faktum at bygget benytter fjernvarme til oppvarming (levert energi til oppvarming ville blitt betydelig lavere ved bruk av varmepumpe). Dette innebærer at bygget i praksis er et av de mest energieffektive kontorbygg i landet. Til sammenligning har Bellona Bygget et beregnet behov for levert energi på 69 kwh/m 2. år, men her er litt av forklaringen bak det lave beregnede behovet at det benyttes varmepumpe til oppvarming. Dette innebærer at Energibruken til drift av Sparebank 1 kvartalet, og den planlagte energibruken for Bellona bygget, omtrent er halvparten av forbruket til et typisk nytt energimerke C kontorbygg. Til sammenligning er planlagt energibruk til drift i Powerhouse Brattørkaia omtrent halvparten av dette igjen. Det betyr at et typisk nytt energimerke C kontorbygg vil bruke fire ganger så mye energi til drift som Powerhouse Brattørkaia, mens de mest energieffektive kontorbyggene i Norge vil bruke omtrent dobbelt så mye. På grunn av begrenset tilgang på fornybar solenergi på tomten er denne ekstreme energieffektiviseringen helt avgjørende for å lykkes med å nå Powerhouse målene. 4 For en nærmere forklaring av Powerhouse målsetningen, se avsnitt 3 side

20 Figur 2 Beregnet gjennomsnittlig årlig behov for levert energi og produksjon av solkraft gjennom livsløpet for Powerhouse 1 (2012-versjonen) på Brattøra, sammenlignet med gjennomsnittet, et typisk nytt energimerke C kontorbygg, beregnet energiytelse for Bellona-bygget og målt energiytelse for Sparebank 1 kvartalet. Energibruk i forbindelse med oppføring, rehabilitering og avhending Det som også er nytt for Powerhouse Brattørkaia sammenlignet med andre pluss- og nullenergiprosjekter, er at energibruk til materialer og energibruk i forbindelse med oppføring, rehabilitering og avhending er tatt med i regnskapet. Om en ser bort fra energibruk til brukerutstyr (PC er, kaffemaskiner etc se lyseblå kolonne i Figur 4) viser beregningene for Powerhouse Brattørkaia at denne energibruken vil være omtrent like stor som estimert energibruk til drift gjennom livsløpet. Dette har bidratt til økt fokus på tiltak for å redusere bruk av energi- og ressurskrevende materialer i prosjektet. Dette er banebrytende arbeid i byggenæringen, da materialvalg tradisjonelt styres av andre parametere, som kostnader, utseende og tekniske egenskaper. Eksempelvis vil redusert bruk av betong, stål og glass være viktig for å nå målene. Dette stimulerer til utvikling av nye løsninger, som innebærer redusert ressursbruk og miljøbelastning. Arbeidet med bundet energi i prosjektet er beskrevet nærmere i avsnitt 12 side 39. Det at energibruk i forbindelse med oppføring og rehabilitering også er med i regnskapet, fremtvinger fokus på ressursbruken i selve byggeprosessen, og planlegging for minst mulig rehabiliterings- og ombyggingsbehov gjennom livsløpet. Også på dette området bidrar prosjektet med mye nybråttsarbeid sammenlignet med tradisjonell planlegging og bygging. 20

21 Energiproduksjon For å nå Powerhouse målsetningen må produksjon av fornybar energi være større enn forbruket i et livsløpsperspektiv. Mulige energikilder i tilknytning til tomten på Brattøra er sol, vind og tidevann. Alle disse kildene har vært grundig vurdert, og konklusjonen av dette arbeidet var at solenergien hadde klart størst potensial, og at solcelleteknologien er best egnet for å utnytte solenergien maksimalt over året. Utredningen av mulige energiløsninger for både Powerhouse Brattørkaia og andre prosjekter viser at det er vanskelig, for ikke å si umulig, å bygge null- eller plussenergibygg uten bruk av solceller. Ettersom EU-direktivet om bygningers energiytelse legger til grunn at alle bygg skal være nesten nullenergibygg i 2020, er det rimelig å forvente at solceller blir et vanlig byggemateriale i fremtiden. De siste årene har solceller hatt en voldsom vekst samtidig med at prisene har blitt redusert kraftig. Samtidig har energiforbruket i fremstillingsprosessen gått ned og en solcelle har i dag omtrent samme klimabelastning som en vindturbin. Solceller kan imidlertid benyttes over alt, og spesielt på bygg har det vist seg at den er godt egnet. Solceller på et bygg medfører ingen naturinngrep, ettersom man ikke legger beslag på nye landområder. Nødvendig gjennomsnittlig ekvivalent årlig solkraftproduksjon gjennom livsløpet for å oppnå Powerhouse-målsetningen på Brattøra er beregnet til kwh/år for installert løsning for det opprinnelige forprosjektet. Oppvarmet bruksareal var da m 2. Det ble forutsatt en levetid på 30 år for dette anlegget, som innebærer utskiftning av alle solcellemoduler. Nye moduler som installeres 30 år frem i tid, ble forutsatt å ha 45 % høyere virkningsgrad enn dagens solcellemoduler. Antagelsen om levetid er basert på solcellemodulprodusentenes garanti på år, mens virkningsgraden 30 år frem i tid er basert på kunnskap om teknologiutvikling og forskningsaktiviteter. Som et eksempel kan det nevnes at de beste solcellemodulene på markedet i dag har en virkningsgrad på 21,5 %, mens man i laboratorieforsøk har demonstrert solceller med virkningsgrader på over 43 %. Primærenergi For å ta hensyn til at det kommer stadig mer fornybar kraft inn i systemet, er energibalansen regnet i forhold til primærenergi. Primærenergi er enkelt forklart rå, ikke-fornybar energi, sporet tilbake til kilden.. For å kunne sammenholde bundet energi regnet som primærenergi, må man konvertere beregnet levert elektrisitetsbehov for byggene og produsert solkraft fra byggene også over til primærenergi. For å kunne gjøre dette må man definere såkalte primærenergifaktorer. Utledning av primærenergifaktorer er gjennomført av SINTEF [9], og er i hovedsak basert på følgende tilnærming: 21

22 Norge er en del av et felleseuropeisk elektrisitetssystem, og vil med tiden bli enda nærere tilkoblet det (utbygging av overføringskapasitet). Ut fra denne tilnærmingen regnes både forbruk og eksport av elektrisitet til nettet med gjennomsnittlig CO2-faktorer og primærenergifaktorer for den Europeiske elnettet. Dette er også tilnærmingen som er gjort i ZEB-senteret (ZEB-definisjonen). I henhold til EUs Økodesign direktiv kan en felleseuropeisk primærenergifaktor for elnettet i 2010 settes til 2,5. På bakgrunn av 2-graders målet satt av FNs klimapanel (IPCC) og som EU har tilsluttet seg, må klimagassutslippene i energisektoren reduseres med %. I følge scenario-simuleringer av den Europeiske el-nettet utført av SINTEF Energi kan dette oppnås ved å øke fornybarandelen fra dagnes ca. 18 % til ca. 64 % i Dette fører til at primærenergifaktoren også reduseres fra 2,5 i 2010 til ca. 1,1 i Basert på 1,1 som primærenergifaktor(pef) i 2050 er det intra- og ekstrapolert en lineær PEFkurve som vist i Figur 3. Tabell 1 summerer ulike PEF-verdier både som øyeblikksverdier (gitt år) og som gjennomsnittsverdier for ulike tekniske levetider som brukes i totalregnskapet for primærenergi. Disse faktorene gjør det mulig å konvertere all energi, inkludert bundet primærenergi i materialer, til den gjennomsnittlige årlig ekvivalente mengden elektrisk kraft over livsløpet. Figur 3 Antatt utvikling for primærenergifaktoren for elektrisk kraft for perioden fra 2010 til 2050, ekstrapolert til

23 Tabell 1 Primærenergifaktorer for ulike tidspunkt og perioder jf Figur 3 Primærenergifaktor (PEF) PEF ,325 PEF ,11 PEF ,41 PEF (Første 30 år av livsløpet) 1,7825 PEF (Siste 30 år av livsløpet) 0,7325 PEF (Hele livsløpet) 1,2575 Total energibalanse gjennom livsløpet Når en skal beregne total energibalanse gjennom livsløpet, er det naturlig å gjøre dette i forhold til primærenergi. Dette da bundet energi i materialer gjerne oppgis som primærenergi. Det samme gjelder energibruk i forbindelse med oppføring. Primærenergi er som nevnt i avsnittet over rå-ikke fornybar energi. Det betyr at primærenergi for diesel som benyttes av gravemaskiner eller lignende, rett og slett er dieselens energiinnhold. Figur 4 Beregnet akkumulert spesifikk primærenergi gjennom livsløpet for Powerhouse Brattørkaia sammenlignet med antatt utvikling for et tilsvarende TEK 10/Energimerke C bygg. Begge alternativ starter i minus på grunn av energibruken til bygging og produksjon av materialer. Men siden mengden fornybar energi som produseres er høyere enn behovet, vil Powerhouse Brattørkaia, slik grafen viser, sakte men sikkert ta igjen det tapte og jobbe seg opp mot pluss-siden gjennom livsløpet. For å komme i pluss gjennom livsløpet er det derfor avgjørende at bygget i driftsfasen produserer mer energi enn det bruker. Mens Powerhouse Brattørkaia oppnår en positiv energibalanse gjennom livsløpet etter ca 55 års drift, vil et typisk nytt kontorbygg på samme størrelse kreve rundt 130 millioner kwh primærenergi gjennom livsløpet. 23

24 Elektrisk energi konverteres til primærenergi ved hjelp av kurven oppgitt i Figur 3. Kumulativ utvikling av primærenergibalansen for omsøkte Powerhouse Brattørkaia er vist i Figur 4. I samme figur er det lagt inn en antatt primærenergibruk for et typisk nytt energimerke C kontorbygg, bygget med konvensjonelle løsninger i forhold til TEK 10 Det en ser er at begge bygg starter med en negativ energibalanse. Dette da det går med mye energi til bygging og materialer. Bortsett fra utskiftning av solkraftanlegget etter 30 år, er energibruk i forbindelse med rehabilitering inkludert i bundet energi ved oppføring (bundet energi i materialer som forventes utskiftet 2 eller 3 ganger gjennom livsløpet har blitt multiplisert med 2 eller 3 i beregningen). Ettersom Powerhouse, i motsetning til et konvensjonelt byggeprosjekt, tar med denne energibruken i energimålsetningen, er det antatt at Powerhouse Brattørkaia minimum vil oppnå 20 % lavere primærenergibruk i forbindelse med oppføring enn et konvensjonelt bygg. Minimering av bruk av energikrevende materialer som betong, glass og metall, bruk av lavkarbon-betong og bruk av materialer som produseres energieffektivt og benytter fornybar energi i produksjon er eksempler på tiltak for å minimere mengden bundet energi. Slik figuren viser, vil et konvensjonelt TEK 10 bygg vil derfor henge etter ett Powerhouse bygg fra starten. Den virkelig store forskjellen kommer likevel i driftsfasen. Et konvensjonelt energimerke C kontorbygg vil ha mer enn 500 % høyere energibehov i drift enn Powerhouse Brattørkaia. I tillegg vil Powerhouse Brattørkaia levere fornybar elektrisk kraft til nærområdet/byen via kraftnettet, og eventuelt direkte til nabobygg/bygg i nærområdet hvis det legges til rette for dette. Siden mengden fornybar energi som produseres er høyere enn behovet, vil Powerhouse Brattørkaia, slik grafen viser, sakte men sikkert ta igjen det tapte og jobbe seg opp mot pluss-siden gjennom livsløpet. Til sammenligning vil et typisk nytt kontorbygg gjennom livsløpet kreve rundt kwh primærenergi per m 2 bruksareal, som for et bygg på størrelse med Powerhouse Brattørkaia vil medføre et totalt primærenergibehov på over 130 millioner kwh. 24

25 8. Energibalanse og økonomi for ulike alternative utforminger av Powerhouse Brattørkaia versus Powerhouse Kjørbo Av Bjørn Jenssen Skanska, Pål Vamnes - Entra og Dag Christer Øverland, Entra I dette avsnittet forklares de prinsipielle forskjellene mellom Powerhouse Kjørbo Powerhouse Brattørkaia. Alternative utforminger av Powerhouse Brattørkaia er også beskrevet og analysert etter innspill fra Byplankontoret i Trondheim, og både energibalansen og lønnsomheten er beregnet. Hva skiller Powerhouse Kjørbo fra Powerhouse Brattørkaia? Når utviklingen av Powerhouse Brattørkaia stoppet opp i 2012, satte powerhousesamarbeidet umiddelbart i gang med planleggingen av verdens første Powerhouse rehabiliteringsprosjekt i Kjørboparken i Sandvika. Prosjektet som har fått navnet Powerhouse Kjørbo, skal overleveres til Asplan Viak AS i februar Powerhouse Kjørbo skiller seg fra Powerhouse Brattørkaia på flere måter. Powerhouse Kjørbo dreier seg om rehabilitering av to eksisterende kontorblokker på henholdsvis 3 og 4 etasjer. Eksisterende bærekonstruksjon i betong beholdes, og en del av glasset i eksisterende fasader gjenbrukes, noe som er gunstig for regnskapet på bundet energi. Til gjengjeld beholdes også byggets form, som gir begrensninger med hensyn til solutnyttelse (flate tak). Det samme gjelder etasjehøyde, som gir utfordringer med hensyn til optimalisering av dagslys, ventilasjon, tekniske føringer med mer. Powerhouse Brattørkaia er et nybygg, som gjør at dette bygget starter med et mer ugunstig utgangspunkt med hensyn til bundet energi. Ingenting finnes fra før, noe som gjør at alle materialer som benyttes vil bidra negativt i energiregnskapet. Reduksjon av energikrevende materialer som glass, betong, stål og aluminium er derfor av sentral betydning for å nå energimålene. I tillegg er Powerhouse Brattørkaia høyere enn Powerhouse Kjørbo, og har derfor et langt høyere bruksareal per utnyttbart areal for produksjon av fornybar energi. Dette, sammen med mindre tilgang på sol i Trondheim enn i Kjørboparken i Sandvika, gjør at optimalisering av utforming er helt avgjørende for å lykkes med Powerhouse Brattørkaia. Tabell 2 viser energibalansen for ulike alternative utforminger av Powerhouse Brattørkaia, sammenlignet med Powerhouse Kjørbo (for ytterligere detaljer, se Tabell 4-Tabell 6, side 40-42). For å nå Powerhouse-målsetningen må gjennomsnittlig energibalanse bli positiv (summen i nederste rad i tabellen). Resultatene viser at noen av alternativene kommer ut i pluss, mens andre kommer ut i minus. Alternative utforminger av Powerhouse Brattørkaia De ulike alternativ som det er regnet på er illustrert i Figur 5- Figur 12 under. Resultatene er oppsummert i Tabell 2 side 30 (forenklet versjon) og Tabell 4-Tabell 6 side (detaljert versjon). Beregningsforutsetninger og metodikk er beskrevet i de neste avsnittene. 25

26 Figur 5 Powerhouse One 2012 Opprinnelig versjon fra forprosjektet. Nøkkeltall:Takhelning 26 grader. Høyde C+ 50,2. Oppvarmet BRA: Gjennomsnittlig årlig solkraftproduksjon over livsløpet: kwh. Gjennomsnittlig årlig energibalanse over livsløpet per oppvarmet BRA: +1,3 kwh/m 2. år Figur 6 Powerhouse One Revidert versjon Juni Nøkkeltall: Takhelning redusert fra 26 til 20,24 grader. Høyde C+ 42,8. Oppvarmet BRA: Gjennomsnittlig årlig solkraftproduksjon over livsløpet: kwh. Gjennomsnittlig årlig energibalanse over livsløpet per oppvarmet BRA: +3,0 kwh/m 2. år 26

27 Figur 7 Powerhouse One - alternativ 1; tak kuttet og skrådd mot nord. Nøkkeltall: Høyde C+ 37,8. Oppvarmet BRA: Gjennomsnittlig årlig solkraftproduksjon over livsløpet: kwh. Gjennomsnittlig årlig energibalanse over livsløpet per oppvarmet BRA: - 2,3 kwh/m 2. år Figur 8 Powerhouse One alternativ 2; nordlig fasade trukket sørover. Nøkkeltall: Høyde C+ 41,2. Oppvarmet BRA: m 2. Gjennomsnittlig årlig solkraftproduksjon over livsløpet: kwh. Gjennomsnittlig årlig energibalanse over livsløpet per oppvarmet BRA: 0,0 kwh/m 2. år 27

28 Figur 9 Powerhouse One alternativ 3; tak kuttet og flatet ut etter 8 etasje. Nøkkeltall: Høyde C+ 32,5 Oppvarmet BRA: m 2. Gjennomsnittlig årlig solkraftproduksjon over livsløpet: kwh. Gjennomsnittlig årlig energibalanse over livsløpet per oppvarmet BRA: -4,3 kwh/m 2. år Figur 10 Powerhouse One alternativ 4; bygningen flyttet 8 meter og forkortet på nordsiden. Nøkkeltall: Høyde C+ 40,5. Oppvarmet BRA: m 2. Gjennomsnittlig årlig solkraftproduksjon over livsløpet: kwh. Gjennomsnittlig årlig energibalanse over livsløpet per oppvarmet BRA: +4,8 kwh/m 2. år 28

29 Figur 11 Powerhouse One alternativ 5; takhelning redusert til 18,9 grader. Nøkkeltall: Høyde C+ 40,8. Oppvarmet BRA: m 2. Gjennomsnittlig årlig solkraftproduksjon over livsløpet: kwh. Gjennomsnittlig årlig energibalanse over livsløpet per oppvarmet BRA: +4,3 kwh/m 2. år Figur 12 Powerhouse One alternativ 6; takhelning redusert til 17,3 grader. Nøkkeltall: Høyde C+ 38,1. Oppvarmet BRA: m 2. Gjennomsnittlig årlig solkraftproduksjon over livsløpet: kwh. Gjennomsnittlig årlig energibalanse over livsløpet per oppvarmet BRA: 6,0 kwh/m 2. år 29

30 Beregning av energibalansen Energibalansen er regnet med utgangspunkt i gjennomsnittlig årlig spesifikk elforbruk over livsløpet. Elforbruket er beregnet ut ifra primærenergibalansen ved å benytte primærenergifaktorene fra Figur 3 og Tabell 1 5. Merk at dette ikke har noe med hvilken energikilde som benyttes til oppvarming og kjøling. For Powerhouse Brattørkaia planlegges termisk energi i sjøvann utnyttet til både til oppvarming og kjøling (enten direkte, eller ved bruk av varmepumpe). Tabell 2 Energibalanse over livsløpet omregnet til gjennomsnittlig årlig kraftbehov/kraftproduksjon (elektrisitet). Positivt resultat på nederste rad innebærer at prosjektet er beregnet å gå i pluss, og at energimålsetningen dermed er oppnåelig. Gjennomsnittlig årlig ekvivalent elektrisitetsproduksjon (+) og PH PH PH PH PH PH PH PH elektrisitetsbehov (-) per oppvarmet BRA Brattørkaia - Brattørkaia Brattørkaia Brattørkaia Brattørkaia Brattørkaia Brattørkaia Brattørkaia [kwh/m 2. år] PH Kjørbo alternativ 1 alternativ 2 alternativ 3 alternativ 4 alternativ 5 alternativ 6 Oppvarmet BRA 4 562, , , , , , , , ,0 Byggehøyde Ikke relevant 50,4 42,8 41,2 41,2 32,5 40,5 40,8 38,1 Takvinkel mot sør (grader) 0,0 26,0 20,24 20,24 20,24 20,24 20,24 18,90 17,3 Gjennomsnittlig årlig kraftproduksjon fra solceller for hele livsløpet [kwh/år] Gjennomsnittlig årlig kraftproduksjon fra solceller for hele livsløpet per oppvarmet BRA 43,2 44,6 46,3 41,0 43,3 39,0 48,1 47,6 49,3 Gjennomsnittlig årlig total bundet energi for materialbruk over livsløpet per oppvarmet BRA -17,8-21,8-21,8-21,8-21,8-21,8-21,8-21,8-21,8 Gjennomsnittlig årlig energibruk i forbindelse med bygging/rehabilitering over livsløpet per -1,0-1,4-1,4-1,4-1,4-1,4-1,4-1,4-1,4 Gjennomsnittlig årlig energibehov i driftsfasen for hele livsløpet per oppvarmet BRA -20,1-20,1-20,1-20,1-20,1-20,1-20,1-20,1-20,1 Sum = årlig energibalanse over livsløpet per oppvarmet BRA 4,3 1,3 3,0-2,3 0,0-4,3 4,8 4,3 6,0 Beregninger av energibehov i drift Når det gjelder de ulike alternativene for Powerhouse Brattørkaia, vil normalt spesifikt energibehov øke for alle postene når bruksarealet reduseres. Dette da alternativene med lavere bruksareal har mer klimaskjermareal per bruksareal enn det opprinnelige alternativet. Dette bidrar til økt varmetap og bundet energi per bruksareal. Omfanget i denne økningen er likevel ikke beregnet. Det er antatt at de spesifikke tallene for bundet energi, driftsenergi og energibruk i forbindelse med oppføring samsvarer med det opprinnelige forprosjektet. Siden reduksjon av bruksareal i virkeligheten vil medføre en forverring (økt energibehov per m 2 ) er dette en konservativ antagelse. Endring av form og høyde har imidlertid betydelig innvirkning på solkraftproduksjon. Resulterende forventet solkraftproduksjon for de ulike alternativ er derfor beregnet slik beskrevet i avsnittet under. De viktigste resultatene for denne beregningen fremgår av Tabell 3. Av tallene ser en at det skrå taket mot sør gir desidert best utnyttelse av solenergien. Som en kan se av resultatene i Tabell 2, er marginen for å nå Powerhouse-målsetningen svært liten. Derfor vil selv små avvik fra det optimale kunne resultere i at prosjektet ikke når målet. 5 Poenget med konverteringen er at primærenergibegrepet er lite brukt i Norge, og mange kjenner derfor ikke til hva som menes med 1 kwh primærenergi. Elektrisk energi er den mest omsatte energibæreren i Norge, og er derfor lettere for de fleste å forholde seg til. 30