Klimagassregnskap.no/versjon 4 Modellversjon 4 for beregning av klimagassutslipp for bygg og uteområder - livsløpsberegninger 10. oktober 2012 Nytt nasjonalmuseum. Vinnerprosjektet forum artis av arkitektene Kleihues + Schuwerk. Statsbygg, arkitekt og entreprenør bruker klimagassregnskap.no i sin prosjektering for et klimaeffektivt bygg.!
Forord Statsbygg har ambisjon om å være en pådriver i byggsektoren og ledende i utviklingen planleggingsmetoder, prosjektstyring og gjennomføringspraksis. Målet er å bygge med lavest mulig negativ miljøvirkning i et livsløpsperspektiv. Et ledd i arbeidet har vært å utvikle en helhetlig modell for klimagassberegninger for bygg. Utviklingen startet i 2006/07 og har resultert i en metode og modellen klimagassregnskap.no. I mars 2011 ble versjon 3 av denne gratis webbaserte modellen lansert. I foreliggende rapport dokumenteres versjon 4 av modellen. Rapporten er en gjennomgang av oppdateringer av databasene som ligger til grunn for beregningene, systemavgrensninger, beskrivelse av nyutviklede moduler, nytt brukergrensesnitt og resultatrapportering mv.. Modellens er tatt i bruk av en rekke aktører i byggebransjen i Norge og flere hundre brukerkontoer og prosjekter er opprettet. De statlige programmene Framtidens Byer og FutureBuilt stiller krav om klimagassberegninger ved bruk av klimagassregnskap.no eller tilsvarende, og modellen inngår som klimagassberegningsdelen i BREEAM-NOR. Prosjektgruppen som har utviklet metodikken og modellen ledes av Civitas og består av utredere og forskere fra Civitas, Bygganalyse, Siv.ing Kjell Gurigard og Numerika. Det er i løpet av utviklingsperioden fra 2006/07 innhentet faglige delutredninger og bidrag fra blant annet Cicero, TØI, SSB, NTNU, Fagus, Bioforsk, Siv.ing Bente Mortensen, Skanska og Rambøll. Forfattere av denne rapporten er Eivind Selvig i Civitas, Elin Enlid, Civiras, Siv.ing Kjell Gurigard, Tom Normann Hamre i Numerika, Kirsti Gimnes Are i Rambøll, Lars Petter Nilsen i Bygganalyse og Njål Arge i Civitas. Statsbygg er prosjekteier og finansierer utviklingen av metode og modell. 10. oktober 2012 Eivind Selvig prosjektleder/civitas 2
Innhold Forord 2 Innhold 3 Sammendrag 4 1 Modellstruktur - nye moduler og oppdateringer 6 2 Metode, systemgrenser og usikkerhet 9 2.1 Metode og systemgrenser livsløpsanalyse og karbonfotavtrykk 9 2.2 Usikkerhet generelle vurderinger 10 3 Ny materialdatabase, modellbygg, utslippsfaktorer og andre grunnlagsdata 12 3.1 Ny materialdatabase 12 3.2 Reviderte modellbygg/referansebygg i tidligfase materialmodul 14 3.3 Reviderte utslippsfaktorer og referanseberegninger for energibruk 14 3.4 Reviderte utslippsfaktorer for drivstoff 15 3.5 Ny nasjonal reisevaneundersøkelser (RVU) transport i drift 15 4 Endret materialmodul tidligfase 16 4.1 Struktur, metodikk og systemgrense 16 4.2 Tidligfasemodul materialer 18 4.3 Robusthet usikkerhet 26 4.4 Materialmodul prosjektert 26 5 Endret modul for energibruk i drift 27 5.1 Systemgrenser og samvirke med energimodeller 27 5.2 Systemvirkningsgrader 29 5.3 Utslippsfaktorer 29 5.4 Beregninger i modulen nytt bygg 31 5.5 Beregninger i modulen Eksisterende bygg 32 6 Endret modul for Transport i drift 34 6.1 Beregningene 35 6.2 Håndtering av flere brukere og flere byggkategorier gir mulighet til utslippsberegning for områder 37 6.3 Systemgrenser i transportmodulen 38 6.4 Beregninger i transportmodulen i klimagassregnskap.no vs. i transportmodeller 39 6.5 Endring i reisevaner siste 25 år og mulig endringer framover 39 7 Ny moduler tomtevalg og uteområder 42 7.1 Tomtevalgsmodulen 42 7.2 Modul for uteområder etablering og drift av grønn og grå arealer 44 7.3 Usikkerhet og bidrag til et byggeprosjekts totale utslipp 47 8 Usikkerhet 49 9 Videre utviklingsarbeid 51 9.1 Forbedringsbehov i Materialmodulene 51 9.2 Forbedringer i Transportmodulen 51 9.3 Byggavfall mulig ny modul 51 9.4 BIM/IFC-modeller 52 9.5 Uteområder 52 10 Referanser 53 Vedleggsnotat 1 Utslippsfaktorer transport og energibruk i drift, oppdatering fra v3 til v4 55 Vedleggsnotat 2 Materialer i versjon 4 med referanser 66 Vedleggsnotat 3 Referansebyggenes netto energibehov 73 Vedleggsnotat 4 Modellbygg som grunnlag for Referansebygg 75 3
Sammendrag Klimagassregnskap.no har siden lansering av versjon 1 i 2007 blitt anvendt i en rekke prosjekter og gitt ny og vesentlig innsikt i hvilke innsatsfaktorer som påvirker utslippet til et byggeprosjekt og bygget gjennom dets livsløp. Metodikken og modellen er videreutviklet med lansering av versjon 2 i juni 2009 og versjon 3 i mars 2011. Denne rapporten er en dokumentasjon av klimagassregnskap.no/versjon 4. I klimagassregnskap.no/versjon 4 er følgende nytt og forbedret: To nye moduler for hhv. tomtevalg og uteområder Ny database med utslippsfaktorer for materialer Oppdaterte utslippsfaktorer for transport og stasjonær energibruk i drift Revidert modul for stasjonær energi som blant annet ivaretar kjøling Revidert tidligfasemodul for materialer med mer presise beregninger av referansebygg både for TEK10 og Passivhus, og vesentlig flere alternative materialer å velge mellom ved tilpasning av bygget Revidert transportmodul med ny håndtering av flerbruksbygg Nytt grensesnitt, resultatrapportering også per person/bruker av bygget samt forbedret standardrapport fra alle moduler og sammendraget Utviklingen av klimagassregnskap.no har pågått både før og parallelt med standardiseringsarbeid for vurdering av bygninger i et bærekraftsperspektiv. Struktur, metodikk og systemgrenser i modellen har livsløpsanalyse som utgangspunkt og er i tråd med blant annet føringene gitt av Teknisk komité 350 i den europeiske standardiseringskomiteen (CEN TC 350) som rammeverk og metoder for bærekraftighetsvurdering av bygg. Modellen følger en rekke internasjonale standarder som er implementert som Norske Standarder (NS). De ulike modulene og underliggende data forholder seg til en lang rekke standarder. Nedenfor er noen av de mest sentrale listet opp. Utslippsdatabasen for materialer, energiproduksjon/vare, drivstoff og kjøretøy, mv.: ISO 14040:2006 ISO 14044:2006 Materialmodulen og energimodulen: NS-EN 15643-2:2011 4
NS-EN 15978:2011, dvs. Bærekraftig byggverk, vurdering av bygningers miljøpåvirkning. NS 3420 Bygg- og anlegg NS 3451 Bygningsdelstabellen Energimodulen beregningsmetode og forutsetninger: TEK10 forskriftskrav med forutsetninger NS3031 beregningsmetode NS3700 passivhus bolig metode og forutsetninger prns3701 passivhus yrkesbygg metode og forutsetninger Transportmodulen: IPCC og EMEP/EEA - retningslinjer for nasjonale utslippsregnskap for mobile kilder Nasjonal reisevaneundersøkelse RVU 2009 Modul for uteområder og tomtevalg: m.fl. NS 3420 (ulike deler). NS 3420-K Anlegsgartnerarbeider NS 3420-Z:2011 Drift og vedlikehold NS 11005 Universell utforming av opparbeidete uteområder. 5
1 Modellstruktur - nye moduler og oppdateringer www.klimagassregnskap.no er en web-portal/startside for beregningsverktøyet klimagassregnskap.no. Se figur 1 for en oversikt. Web-portalen inneholder informasjon og bakgrunnsstoff for brukere av beregningsmodellen. Beregningsmodellen klimagassregnskap.no versjon 4 bygger på de tidligere versjoner; versjon 1 (2007), versjon 2 (2009) og versjon 3 (2011). Hovedstrukturen og metodikken er som tidligere dokumentert i Civitas, 2007 og Statsbygg, 2011. Bygget og dets funksjon/bruk er beregningens funksjonelle enhet (FE). I beregningene inngår klimagassutslipp fra alle aktiviteter og innsatsfaktorer som er med på bygging, drift og vedlikehold av bygget uavhengig av hvor utslippet skjer. Transport av brukerne av bygget i dets levetid er også inkludert. Klimagassutslippet beregnes som CO 2 -ekvivalenter. Det er en enhet der utslipp av CO 2, CH 4 (metan), N 2 O (lystgass), m.fl. vektes relativt til CO 2 basert på de ulike gassenes globale oppvarmingspotensial (GWP) i et 100 års tidsperspektiv. GWP-vektene er fra FNs klimapanel og anvendes i alle typer utslippsregnskap for klimagasser, nasjonalt og internasjonalt. Se f.eks. www.ssb.no/klima/boks1.html. Beregningenes hovedprinsipp er enkelt og kan oppsummeres med følgende formel: E T = v i e i ) der (a i i E T = Byggets totale utslipp av klimagasser beregnet som CO 2 -ekv. fra alle aktiviteter og innsatsfaktorer knyttet til bygget i a v e = innsatsfaktorene i n = aktivitetsdata for innsatsfaktorene i n = volum av aktivitetsdataene i n = utslippsfaktor for innsatsfaktorene i n Kompleksiteten ligger i å sørge for at flest mulig relevante sammenhenger inkluderes i beregningene, at systemgrensene er tydelige slik at det ikke oppstår dobbeltelling og at inngangsdata fra prosjektene som brukerne har ansvar for, er så komplette som mulig. Formler og metodikk er nærmere redegjort for i kapitlene som omhandler den enkelte modul. I versjon 4 er det nå er 6 moduler. Under noen av disse er det delmoduler for bedre å håndtere de ulike fasene i planlegging og prosjektering; tidligfase planlegging, skissefase og prosjektering. Se figur 1 for modelloversikt. 6
www.klimagassregnskap.no/ Web8portal/ Beregningsmodell/ Utslippsfaktorer/(LCA,/ teknologiutvikling,/el8sc.,/mv.)/ Modellbygg;/volum/mengder,/standard/ materialvalg,/tek10,/ns er,/nasj./rvu8data/ Prosjektbeskrivelse/og/ forutsetninger/ Riving/ avfall* Tomtevalg/ bruk/ Ute8 områder/ Transport/ Stasjonær/ energi/ Materialer/ Byggefase/ (Anlegg)/ Vurderes*utviklet/ Omdis8 ponering/ Planfase/ Faste/dekker,/ grus/og/gress/ Tidligfase/// default/v./ Tidligfase/// TEK10/ Tidligfase/// modellpr./ Dri@sfase/ Faste/dekker,/grus/ og/gress/ Prosjektert/// Egne/data/ Prosjektert/ Eksist./ Prosjektert/ Figur 1: klimagassregnskap.no, versjon 4 med web- portal, databaser og 6 moduler og en rekke delmoduler. Hovedtrekkene i endringer i versjon 4 er: Ny materialdatabase med oppdaterte utslippsfaktorer og mer enn en dobling av antall materialer og varianter. To nye moduler tomtevalg og uteområder. Beregner klimagassutslipp og opptak i forbindelse med endret bruk av en tomt (jordbearbeiding), etablering og drift av grønne og grå arealer. Revidert tidligfase modul for materialer med flere valgbare alternative materialtyper, et bedre grunnlag for beregninger av referansebygg der det tas hensyn til samvirke mellom energikravene i TEK10 og NS PH (passivhus) og dimensjonering av konstruksjon. Revidert modul for stasjonær energibruk og forsyning som ivaretar kjøleløsninger, referanseberegning for TEK10 og NS PH, oppdaterte utslippsfaktorer og virkningsgrader (NS3031, NS3700 og prns3701). Reviderte transportmodul med RVU2009-datagrunnlag, oppdaterte utslippsfaktorer (Well - to - Wheel), ny måte å samtidig håndtere ulike brukergrupper per bygg og flere byggkategorier (områdenivå). Nytt grensesnitt i alle moduler som gir vesentlig raskere responstid, enklere prosjekthåndtering og prosjektadministrasjon med mulighet til å tildele enten lese- eller skriverettigheter eller begge deler. Programmeringsplattformen er endret. Ny resultatrapportering for alle moduler som inkluderer fritekstfelt (tekst) og grafikk. Det er introdusert resultatstørrelsen CO 2 - ekv./bruker/år for å fange opp virkningen av arealeffektivitet. Brukere er 7
summen av ansatte, besøkende, elever/studenter, pasienter, hotellgjester eller lignende avhengig av byggets funksjon. For øvrig rapporteres det som i tidligere versjoner per modul og samlet for et prosjekt (alle moduler); sum klimagassutslipp som CO 2 - ekvivalenter per per areal, per år, per livsløp. Modellen er et kommunikasjonsverktøy og analyseredskap under planlegging og prosjektering av byggeprosjekter. Resultatene gir underveis i arbeidet indikasjoner på hvilke valg som redusere eller øker klimgassutslippene innenfor hver modul og som helhet. Når modulene er ferdig utfylt er resultatene en indikasjon på prosjektets klimagassfotavtrykk og klimaeffektivitet. De vil sammen med kostnadsberegninger/kalkyler kunne brukes til å estimere klimagasskostnadseffektivitet for ulike tiltak eller samlet, kr/co 2 -reduksjon. Lykkes det å standardisere beregningsmetodikken og de grunnleggende forutsetningene vil man kunne bruke resultatene til klimagassbenchmarking av prosjekter. Det er tatt initiativ overfor Standard Norge om å standardisere metodikk og beregningsforutsetninger. 8
2 Metode, systemgrenser og usikkerhet 2.1 Metode og systemgrenser livsløpsanalyse og karbonfotavtrykk www.klimagassregnskap.no (beregningsmodellen) er en modell for klimagassberegninger for levetiden til et bygg, dvs. carbon footprint, og er gir dermed en begrenset livsløpsanalyse fordi den ikke inkluderer andre miljøbelastninger. Klimagassberegningene inkluderer både direkte og indirekte utslipp for alle innsatsfaktorer og aktiviteter knyttet til et bygg i byggefase, driftsfase og vedlikehold gjennom 60 år. Modellen beregner klimagasser som CO 2 - ekvivalenter og inkluderer de gassene som omfattes av FN s klimakonvensjon, Kyotoprotokollen. Modellens innfallsvinkel er at bygget og dets funksjon/bruk er sentrum for beregningen, eller sagt på en annen måte bygget inklusiv bruksfasen er beregningens funksjonelle enhet (FE). Metodikken for klimagassberegningene følger det som for bedrifter betegnes som beregnings-nivå 1 + -nivå 2 + -nivå 3 (GHG accounting scope 1 + scope 2 + scope 3; jf. f.eks. CDP, 2011; EPA, 2011; EU-JRC, 2011) De ulike nivåene defineres: Nivå 1/Scope 1: Direkte utslipp per år der bygget rent fysisk er lokalisert Nivå 2/Scope 2: Indirekte utslipp som følge av kjøpt energi nødvendig for å drifte bygget men der utslippet geografisk skjer et annet sted. Her inngår typisk utslipp fra kjøpt elektrisitet, varme og kjøling Nivå 3/Scope 3: Indirekte utslipp som følge av aktiviteter, produkter, tjenester som kan knyttes til selve byggets konstruksjon og byggets drift (utover energibruk). Livsløpsanalyse (LCA) er det sentrale prinsippet og innebærer at utslippsfaktorer for et produkt omfatter utslipp forbundet med alle ledd fra råvare fram til et produkt som sluttbruker kan anvende og avhende (destruere, ombruke eller gjenvinne), dvs. alle utslipp i alle ledd fra vugge til grav, se f.eks. EU-JRC, 2011; ISO 14040:2006; ISO 14044:2006. I klimagassregnskap.no inkluderes følgende deler av livsløpet for alle innsatsfaktorer: 1 Utvinning av råvare 2 Transport av råvare 3 Raffinering/foredling/produksjon til en vare anvendbar for sluttbruker f.eks. et byggemateriale, drivstoff, energivare, o.l. 4 Distribusjon/transport av varen til sluttbruker/byggeplass 9
5 Karboninnhold i brensel/drivstoff (CO 2 utslipp ved forbrenning) 6 Energibruk (stasjonært) og transport (av varer og personer) ved bruk av bygget, forutsetter gitte virkningsgrader og teknologinivå. Punktene 1. 4. er utslipp som skjer før varene anvendes i bygget, dvs. indirekte og/eller oppstrøms utslipp. Punktene 5. og 6. omfatter aktiviteter som medfører utslipp ved bruk av bygget, direkte og/eller indirekte (oppstrøms/nedstrøms) utslipp. Viktig å påpeke at avhending (destruere, ombruke eller gjenvinne) av materialer i et bygg ikke er inkludert i beregningene. Ved bruk av resirkulerte materialer i nytt bygg eller ved rehabilitering, så tas det hensyn til det ved lavere utslippsfaktor. For eksempel har resirkulert stål vesentlig lavere utslippsfaktor enn metall fra malm. Metodikk og systemgrenser i materialmodulen og stasjonær energimodul er i tråd med NS-EN 15643-2:2011 Bærekraftige byggverk Vurderinger av bygninger i et bærekraftsperspektiv Del 2: Rammeverk for vurderinger av miljøpåvirkning, og NS-EN 15978:2011 Bærekraftig byggverk Vurdering av bygningers miljøpåvirkning Beregningsmetode. Ved anvendelse og kommunikasjon av beregningsresultater fra klimagassregnskap.no er det to viktige forhold å ta hensyn til: 1 Beregningsresultatene inkluderer alle klimagassutslipp uavhengig av administrative grenser 2 Tiltak som i modellen gir reduksjon i klimagassutslipp for et bygg reduserer de globale klimagassutslippene, men kan føre til økte utslipp i Norge. Punkt 1 medfører at beregningsresultatene ikke kan sammenlignes med eller anvendes som del av det norske utslippsregnskapet som rapporteres til FNs klimapanel (IPCC). Av samme årsak kan ikke resultatene summeres opp og inngå i utslippsregnskapet for en kommune slik kommuneregnskapene tidligere er presentert av SSB. Punkt 2 har sin årsak i at tiltaket kan være å bytte et europeisk produsert byggematerial som har høyt utslipp med et norskprodusert som har lavere utslipp. Globalt gir det lavere utslipp, mens utslippet vil øke i Norge pga økt produksjon i Norge. 2.2 Usikkerhet generelle vurderinger Livsløpsberegninger, slik som i klimagassregnskap.no, kombinerer informasjon/data fra mange ulike prosesser og produksjonsledd. Det er underliggende flere tusen datakilder, og det er knyttet en usikkerhet til alle ledd. Hvert enkelt datapunkt har usikkerhet og i tillegg kan den innsamlede datamengden være ufullstendig, dvs. at det ikke er tilgjenglig data fra alle ledd i livsløpet for en eller flere innsatsfaktorer eller produkter som inngår i bygget og dets drift. Samlet sett er det derfor generelt stor usikkerhet knyttet til livsløpsberegninger. Etter vår oppfatning kan usikkerheten oppsummeres i to hovedkomponenter/årsaker; usikkerhet innbakt i underliggende data som er tilgjengelig 10
usikkerhet fordi noen ledd mangler (missing links) i produkt- og livsløpskjedene fram til det ferdige bygget og driften Et eksempel illustrer dette: Utslipp fra energibruk i drift av bygget vil være avhengig av råvarelokalitet, råvarekvalitet, behovet for foredling, foredlingsmetoder, transportavstander og ikke minst virkningsgrader/tap ved omforming og distribusjon til nyttbare produkter/energitjenester, f.eks. varmeenergi/romoppvarming eller pumpe/viftedrift til ventilasjon (energitjenester). En rekke av disse forholdene er drøftet i bla. Dallemand m.fl., 2010 (energivarer), Lindfors et al. 1995 (LCA datakvalitet), Junnila et al., 2006 (materialer) og Hammond and Jones, 2008 (materialer). Usikkerhetsanalyser av resultater fra klimagassregnskap.no er ikke foretatt. På grunn av kompleksiteten og datamengden i beregningene gir en slik øvelse liten verdi. Modellens styrke er imidlertid at den kvantifiserer klimagassutslipp og derfor gir mulighet til å gjennomføre følsomhetsanalyser på en konsistent og rask måte. På den måten kan man studere hvordan resultatene og evnt. anbefalinger basert på disse, vil endre seg med endringer i sentrale parametere/inndata. Det anbefales å gjennomføre dette for det enkelte prosjekt ved å stille seg følgende to hovedspørsmål: Hvor mye vil sluttresultatet endres som følge av pluss/minus 10-25-50% endring i denne parametere? Har følsomheten i resultatene for endring i inndata konsekvens for beslutning om gjennomføring og/eller endringer i prosjektet? Det understrekes at modellen ikke gir et resultat som det kan settes to streker under, men den gir resultater som er et diskusjonsgrunnlag og som gir indikasjoner på hva som med stor sannsynlighet vil være de mest klimagasseffektive valgene. Oppsummert gir modellen følgende muligheter for mer klimaeffektiv planlegging og gjennomføring av byggeprosjekter: metodisk konsistente klimagassutslippsberegninger på tvers av kilder og prosjekter inkludere klimagassberegninger som del av planlegging og prosjektering av byggeprosjekter utforske hva som er hovedkildene til utslipp fra bygg i et livsløp utforske årsakene til at utslipp fra ulike kilder varierer mellom byggene utforske virkningen av ulike tiltaksmuligheter utforske følsomheten og usikkerheten i slike beregninger, og gi innspill til forbedrede metoder bench marking av prosjekter inkludere klimagassberegninger i merkeordninger for bygg, f.eks. BREEAM-NOR. 11
3 Ny materialdatabase, modellbygg, utslippsfaktorer og andre grunnlagsdata 3.1 Ny materialdatabase En materialdatabase med utslippsfaktorer (LCA-faktorer) for produksjon av bygningsmaterialer er en av grunnsteinene i materialmodulen i klimagasregnskap.no. Den første databasen ble sammenstilt i 2007 med mindre revisjoner i 2009 (Cicero, 2007; Civitas, 2009), omfattet 44 materialer fordelt på 9 kategorier. Dette utvalget dekket mellom 80 og 90 prosent av materialene i et bygg. Databasen ble bygget opp av gratis tilgjengelige livsløpsvurderinger og klimagassutslippskilder. Informasjonen i var til dels fra 1990-tallet og allerede i 2007 i ferd med å bli utdatert. Dette har vært et av de svake punktene i klimagassregnskap.no og det har vært et sterkt ønske i lengre tid å ha en full gjennomgang og få fram oppdatert informasjon om dagens typiske produksjonsprosesser og utslippsnivåer. Databasen er gjennomgått, revidert og utvidet til ca 120 ulike materialvalg fordelt på 11 hovedkategorier. Det er blant annet to nye kategorier for henholdsvis infrastruktur i bygg (HVAC, rør, sanitær, etc.) og tomt/uteområder. Arbeidet er utført av NTNU ved forskningsgruppe for miljøledelse og CSR ved institutt for industriell økonomi og teknologiledelse. Alle data er sjekket for konsistens og dekning i forhold til ISO 14040-44 Life cycle assessment og systemgrensen som benyttes er vugge til port (cradle to gate) og omfatter alle relevante strømmer fra råvareutvinning til fabrikkport. Den resterende delen av materialenes livssyklus (transport fra port til byggeplass og håndtering avfall fra svinn på byggeplass) blir kalkulert i separate moduler basert på lokaliseringsavhengige og prosjektspesifikke inndata fra bruker. Det ble ved oppstarten av arbeidet utarbeidet en kravspesifikasjon for revisjon/utarbeidelse av ny database. Denne kan oppsummeres som følger: Klimagassutslipp fra byggematerialer som benyttes i klimagassregnskap.no skal være basert på livsløpsinventar og livsløpsvurderinger som tilfredsstiller relevante krav i ISO 14040-44. Utslipp angis som antall kg CO 2 -ekvivalenter per kg materiale. Det er skal primært være generiske data fra gratis tilgjengelige kilder. Systemgrensen for hvilke innsatsfaktorer som medregnes i klimagassutslippene i materialdatabasen er satt til å være «vugge til port», dvs. fra råvareuttak til sluttbruker ferdig vare ved ut-porten av produksjonsbedriften. Transport til byggeplassen inkluderes ikke. Revisjonsprosessen resulterte i at en stor del av dataene er blitt skiftet ut med nye. Dette betyr ikke at databasen i versjon 3 ikke holdt høy faglig kvalitet da denne ble etablert men at det med den nye kravspesifikasjonen 12
er konkretisert en del kriterier som ikke ble vektet like tungt da versjon 3 ble sammenstilt og ikke minst at nyere og bedre dokumenterte data er tilkommet. Oppsummert er det tre årsaker som gjør at dataene fra versjon 3 i så stor grad skiftes ut: Mange av dataene som er benyttet i versjon 3 er av eldre dato samtidig som nyere data er blitt tilgjengelig og godt dokumentert. Datasett som stammer fra EPD er er ikke lenger foretrukket da det fortrinnsvis velges å benytte generiske/typiske data i klimagassregnskap.no. Enkelte datakilder benyttet i versjon 3 tilfredsstiller ikke retningslinjer gitt i ISO 14040-44 og er derfor byttet ut. I figur 2 vises eksempler fra databasen. 9,9 kg CO 2 eq Figur 2: Eksempel fra ny database for materialer, materialer som typisk inngår i et byggs bærekonstruksjoner. Den oppdaterte materialdatabasen danner et vesentlig bedre grunnlag for klimagassberegninger og alternativsvurderinger enn tidligere. Dette er et godt steg på veien i mot en fullstendig LCA-klimagassanalyse av bygg som kan gjennomføres relativt raskt for både store og små byggeprosjekter. NTNU har utarbeidet en dokumentasjonsrapport for revisjonen men Statsbygg har inn til videre besluttet at rapporten og materialdatabasen, versjon 4 ikke vil bli publisert i sin helhet. I vedlegg 2 har vi listet materialtypene og variantene med kildehenvisning, men uten å oppgi 13
utslippsfaktoren som inngår i modellen. Ved forespørsel vil utslippsfaktorene for enkeltmaterialer bli oppgitt. 3.2 Reviderte modellbygg/referansebygg i tidligfase materialmodul I versjon 4 er referansebygg og beregning av volum av bygningsdeler vesentlig forbedret fra versjon 3. Standard materialvalg i referansebyggene er i hovedsak de samme og underlaget for modellbyggene er fortsatt hentet fra Bygganalyses erfaringstall fra gjennomførte prosjekter i de siste 5-10 årene. Versjon 4 beregner referansebygg som tilfredsstiller energikravene i både TEK10 og Passivhusnivå (NS3700 og prns3701). Det er gjort følgende endringer i modellbyggene fra versjon 3 til 4: Noen av byggkategoriene er slått sammen, slik at det nå er færre, men mer relevante kategorier og alternativer å velge mellom, hhv. 7 og totalt 23 stk. For grunn og fundamenter er det tatt med materialmengder for spunt og peling, dersom bygget overstiger en viss størrelse Det vil alltid bli beregnet alternativer tilpasset TEK10 og Passivhusnivå. Isolasjonstykkelsen er satt som en fast gjennomsnittlig tykkelse, dvs. yttervegger med 250 mm for TEK10 og 350 mm for passivhus. Det finnes flere valg av materialer og dimensjoner for alle konstruksjoner ift med at materialdatabasen er utvidet fra ca 40 til 120 alternativer. Gulv på grunn er flyttet fra Grunn og fundamenter til Dekker. Oppsettet i hele modulen følger nå nå i overensstemmelse med bygningsdelstabellen, NS3451. Bærekonstruksjoner angis som andel (%) av BTA + en fast vektfaktor kg/bta, med korreksjonsfaktorer for valg av materiale. Mengder over og under mark er slått sammen. Trapper og balkonger angis som faste faktorer, kg/bta, med korreksjonsfaktorer for valg av materiale (stål, betong, tre). Faktoren multipliseres med erfaringstall for andel (%) av BTA som er trapper og balkonger. Bakgrunn for valg som tas i modellbyggene er nærmere beskrevet i kapittel 4. 3.3 Reviderte utslippsfaktorer og referanseberegninger for energibruk Reviderte utslippsfaktorer og -funksjoner fra versjon 3 til 4. Disse er gjengitt i vedlegg 1. Viktigste endringer er: Standard utslippsfunksjon for elektrisitet er EU-mål, dvs. 2- gradersmålet. Fortsatt mulig å velge enten null eller EU-referanse. Oppstrøms utslipp er inkludert for alle energivarer, dvs. utslipp fra utvinning, foredling og distribusjon. 14
Alle default virkningsgrader er justert og er nå i henhold til NS 3031. Disse kan overstyres av modellbruker for eget prosjekt, men ikke for referanseberegningene. Ny standard utslippsfunksjon for elektrisitet er fastsatt i samarbeid med ZEB, FutureBuilt, Framtidens Byer og Breeam-Nor. Denne, EU-mål, forutsetter at utslipp fra elproduksjon i Europa blir være null i 2054-55. Det gir et gjennomsnittlig utslipp i 60 års perioden 2010-2070 på 132 g CO 2 -ekv./kwh. Oppstrøms utslippsfaktorer er gjennomgått fra en rekke ulike referanser. Det er til dels stor variasjon i verdiene som oppgis i litteraturen spesielt for ulike bioenergivarer. Prosjektgruppen for klimagassregnskap.no har etter beste skjønn fastsatt verdier for de enkelte energivarene til bruk i klimagassregnskap.no. I kapittel 5 gis en nærmere gjennomgang av modulene for energibruk i drift (stasjonær energi). Referanseberegning for energibruk i drift introduseres versjon 4. I alle prosjekter som legges inn av brukere blir det beregnet utslipp fra både TEK10- og Passivhus. I samarbeid med Breeam-Nor har vi fastsatt standard energiforsyning til romoppvarming og varmt forbruksvann til 60% varmepumpe og 40 % el-kjel. 3.4 Reviderte utslippsfaktorer for drivstoff Oppstrøms utslipp er nå inkludert for alle drivstoff, dvs. utslipp fra utvinning, foredling og distribusjon. Det fører også til at alle drivstoffteknologi-funksjonene er oppdatert. Sistnevnte er gjengitt i vedlegg 3. 3.5 Ny nasjonal reisevaneundersøkelser (RVU) transport i drift Nyeste reisevaneundersøkelse (RVU, 2009) med ulike utvalgsundersøkelser inngår i versjon 4. Det er ingen store endringer i fra tidligere RVU (2005). Se nærmere om undersøkelsen og modellimplementeringen i kapittel 6. 15
4 Endret materialmodul tidligfase 4.1 Struktur, metodikk og systemgrense Struktur, metodikk og systemgrenser i modellen er i tråd med NS-EN 15643-2:2011 Bærekraftige byggverk Vurderinger av bygninger i et bærekraftsperspektiv Del 2: Rammeverk for vurderinger av miljøpåvirkning, og NS-EN 15978:2011 Bærekraftig byggverk Vurdering av bygningers miljøpåvirkning Beregningsmetode. Grunnprinsippene i materialmodulene og beregningene er tidligere dokumentert i Civitas 2007 (versjon 1 og 2) og Statsbygg 2011(versjon 3). Disse er videreført i versjon 4 i både prosjektert og tidligfasemodul, og justert/tilpasset de nevnte norske standardene. Følgende formel viser grunnprinsippet for beregningene i materialmodulene: E = (( ( IM v i m i e i t )...+...( ( i v n m n der I i E IM = klimagassutslipp som CO 2 -ekv. fra alle materialer M i alle bygningsdeler I n e n n t )) I i = bygningsdel I N, med levetid T = sjikt i n i bygningsdel I N v i-n = volum av sjikt i n m i-n = materialet i sjikt i n e i-n = utslippsfaktor for material m t i-n = utskiftningstakten til sjikt i n formulert som (1+60/t) der t er levetiden for sjiktet/materialtypen Materialmodulen består av to delmoduler, tidligfasemodul og modul for prosjektert. Det er i første rekke tidligfasemodulen som har gjennomgått en grundig revisjon og fornyelse i versjon 4. I modul prosjektert er endringene knyttet til nye utslippsfaktorer for materialer. Bygningsdeler er sammensatt av mange materialtyper i ulike sjikt/komponenter. I klimagassregnskap.no/materialmodulene anvendes basismaterialer til å bygge opp de ulike bygningsdelene som f.eks. yttervegg, innervegg, vindu, yttertak, dekker, mv. Mengdene av de ulike basismaterialene med tilhørende utslippsfaktor summeres så opp til et samlet utslipp for bygningsdelen. Deretter summeres alle bygningsdelene opp til et totalt utslipp fra byggets materialbruk. Bare i et fåtall tilfeller anvendes data for ferdige bygningsdeler. Bygget er et komplett bygg, med materialer fordelt på bygningsdelene, slik disse er beskrevet i NS 3451 bygningsdelstabellen. Dette omfatter alt fra bygningsdelsnummer 21 Grunn og fundamenter til 28 Trapper 16
og balkonger. Overflatebehandling er fordelt på de enkelte bygningsdelene. Bygningsdelsnummer 20 Bygning generelt, 27 Fast inventar og 29 Andre bygningsmessige deler er ikke tatt med, da de enten er ivaretatt under de andre bygningsdelsnumrene, eller er vurdert å gi et ubetydelig bidrag til den store helheten. Bygningsdelsnummer 30-69, de tekniske fagene, er foreløpig tatt med. Årsaken er at beregning av materialmengder for de tekniske anleggene ofte er basert på antall brukere, og vil være vanskeligere å definere generelt i motsetning til konstruksjonsmaterialene i bygget. Antall kg materialer for de tekniske anleggene er også forholdsvis lite i forhold til antall kg materialer i bygget ellers, og estimater indikerer at de bidrar relativt lite til totalmengdene og utslippene, trolig mindre enn 1-2%. Som følge av den valgte systemgrense for et bygg er heller ikke forhold utenfor bygningskroppen medtatt, f.eks. framføring av infrastruktur, tilbakefylte/fyllmasser rundt grunnmur. Ny modul for oppbygging av uteområder håndterer arrondering og ferdigstilling av grønne og grå arealer rundt et bygg, se kapittel 7. Systemgrenser Systemgrense for utslippsfaktorene for materialer i klimagassregnskap.no er vugge til port (cradle to gate) og omfatter alle relevante strømmer fra råvareutvinning, transport til fabrikk, produksjon ved fabrikken til ferdig produkt som går ut at fabrikkporten. Den resterende delen av materialenes livssyklus (transport fra port til byggeplass, svinn/avfall på byggeplass) kan kalkuleres i anleggsmodulen basert på lokaliseringsavhengige inndata fra bruker. Se også kapittel og vedlegg om ny database for materialer. Systemgrensen for beregning av materialmengder og utslipp i bygget er illustrert i figur 3. Områdene rundt bygget, grønne og grå arealer, beregnes i modul for tomtevalg og modul for uteområder, se kap.7 Innvendige, tekniske intallasjoner Figur 3: Systemgrense for materialberegningene, prinsippskisse. Rød strek viser grensen for hva som inngår i mengderegnskapet i modellbyggene. Modellen inkluderer ikke innvendige tekniske installasjoner. 17
4.2 Tidligfasemodul materialer Tidligfasemodulen er utviklet for enkelt og raskt kunne beregne/estimere klimagassutslipp fra materialbruk i et bygg referanseberegninger og tilpasset/egne valg. Modulen er i versjon 4 videreutviklet for å oppnå mer presisjon i estimatene av materialmengder og for at materialmengdene i referanseberegningene skal ta hensyn til valgt energikrav. Det beregnes to referansebygg, et i samsvar med materialmengder nødvendig for å tilfredsstille energikravene i byggforskriften, TEK10, og et i samsvar med passivhusstandarden (NS3700 og prns3701). Nødvendige inndata for å lage et første estimat av klimagassutslippene for et standard bygg er begrenset til valg av byggkategori/hovedfunksjon og å angi størelse på bygget; hhv. oppvarmet bruksareal (BRA), totalt bruttoareal (BTA), bebygd areal/fotavtrykk (BYA) og bruttoareal kjeller (BTK). Med utgangspunkt i referansebygget er det i tidligfasemodulen muligheter for å lage et tilpasset bygg. Det vil si at det kan velges alternative konstruksjoner og materialer for det volum av bygningselementer som er beregnet for referansebygget. Det er også mulig å gjøre endringer på volumet av bygningselementene (øke eller redusere disse), men en slik tilpasning av referansebygget krever svært god arkitekt- og byggkompetanse for å sikre at valgene som foretas fortsatt gir et realistisk dimensjonert og komplett bygg. Hvis det tidlig i prosjektet er etablert en BIM (IFC-modell) hvor det kan trekkes ut materialmengder så kan det være hensiktsmessig gå til prosjektert modul for mer presist å legge inn materialmengdene og materialtypene for det planlagte bygget. Denne modulen er nærmere beskrevet i avsnitt 4.2. Referansebygg - modellbygg Underlagsdata for referansebygg/modellbygg er hentet fra Bygganalyses erfaringstall fra kostnadskalkyler for gjennomførte byggeprosjekter. Det er lagt spesiell vekt på erfaringstall fra et utvalg prosjekter som Bygganalyse har vært involvert i de siste 5-10 årene. I underkant av 100 bygg inngår i grunnlaget. Basert på disse erfaringstallene er det anvendt faglig skjønn i etableringen av: forholdstall mellom bygningstype (funksjon), byggets geometri og volum og mengder av de ulike bygningsdelene et sett standard konstruksjonsløsninger og materialtyper i de ulike bygningsdelene I modellen kan nå Referansebygg etableres ved å kun ta standpunkt til fem parametere: 1 Byggkategori(er), dvs. hvilken bruk bygget skal ha 2 Oppvarmet bruksareal (oppv. BRA) 18
3 Byggets hovedgeometri ; totalt bruttoareal (BTK), bebygd areal/fotavtrykk (BYA) og brutto kjellerareal (BTK) Modellen bruker disse størrelsene til å konstruerer et skoeskeformet bygg med riktig antall etasjer (grunnlag: forholdet mellom BYA og BTA) og typiske volum av bygningsdeler, dvs. volum/areal av innervegger, vinduer, dører, trapper og balkonger, osv. Bygningsdelene får så innhold av elementer, dvs. typiske konstruksjoner og materialer. Eksempelvis: Bygningsdelen = Yttervegg, består av Elementet = Klimavegg, som består av Delene/sjiktene = konstruksjon, isolasjon, dampsperre, vindtett, inv.kledning, overflatebehandling, som igjen har Utførelse av delene/sjiktene = stenderverk av tre med isolasjon av glassull, dampsperre av PE-folie, vindtett av GU-gipsplater, innvendig kledning av gipsplater med maling og keramisk flis som overflatebehandling. Tilsvarende struktur og hierarki er det for alle bygningsdeler. Alle materialvalg er basert på typiske og representative løsninger for de ulike byggkategoriene og tilhørende bygningselementer. Det kan godt kalles generiske valg. Se vedlegg 4 for en beskrivelse av de stiliserte modellbyggene som er utgangspunktet for skaleringen og materialvalgene. Det er foretatt justeringer av materialvalgene slik at disse vil i modellen avvike noe fra grunnlagsdataene gjengitt i vedlegg 4, men hovedtrekkene er i overensstemmelse med modellen slik den foreligger per dato. Nedenfor gjennomgås de viktigste forutsetningene og vurderingene for beregningene og skaleringer. Byggkategorier Erfaringsdataene fra Bygganalyse er bearbeidet og generalisert slik at det i modellen er et utvalg på 7 av de mest vanligst forekommende byggkategorier med til sammen 23 varianter etter byggets bruksfunksjon, se tabell 1. 19
Tabell 1: Liste over modellbygg som kan velges i tidligfasemodul Boligbygg Næringsbygg Kontor og forretning Garasjeanlegg Hotell Skoler, utdanning, idrett Omsorgsbygg Enebolig m/uinnredet kjeller Enebolig m/innredet kjeller Enebolig u/kjeller Tomannsbolig u/kjeller Rekkehus m/kjeller Rekkehus u/kjeller Boligblokk m/ P- kjeller Produksjonshall Lager, lavt bygg Lager, høyt bygg Kontorbygg m/kjeller Kontorbygg u/kjeller Forretningsbygg Garasje, enebolig P- hus under terreng Hotell Barneskole Ungdomsskole Videregående skole Barnehage Idrettshall Flerbrukshall Høyskole / universitet Sykehjem Modellbyggene er enkle, tradisjonelle og materialøkonomiske bygg av en gitt byggkategori. Det er stiliserte modeller og ikke konkrete, faktiske bygg. Geometrisk er alle kompliserte utforminger og spesielle arkitektoniske "utskeielser" utelatt, og byggene har form som skoesker som strekkes og dras til ønsket grunnflate, antall etasjer og eventuell kjeller, se figur 4. Dette er samme forutsetninger om bygningsgeometri som anvendes i beregninger av rammekrav for netto energibehov i hht. NS3700 og NS3701. 20
Figur4: Modellbyggets stiliserte geometri skoesken som strekkes og dras i hht. modellbrukerens valgte størrelse. Eksempelskisse fra Sintef rapport - Underlagsrapport til NS3701 (passivhus for kontorbygg). Bygningsdeler Mengder som volumer og areal På samme måte som byggets ytre geometri er stilisert så er også det innvendige i bygget stilisert og angitt som typiske verdier. Det vil si at det ikke ligger noe eksakt romprogram til grunn for beregning av antall m 2 innervegger eller m 3 dekker, men det er utviklet typiske forholdstall mellom total størrelse på et bygg i en gitt kategori og volum av innvendige bygningsdeler. Mengdene/volum av bygningsdelene avledes fra nøkkelparameterne totalt bruttoareal (BTK), fotavtrykk dvs. areal av den vertikal projeksjon ned på bakken (BYA) og brutto kjellerareal (BTK). Antall m 2 innervegger (INV), yttervegger over mark (YOM), yttervegger under mark (YUM), bruttoareal over mark (BTA_OM), osv. blir da typiske mengder for den aktuelle byggkategorien og den angitte størrelsen. Videre utledes areal med vinduer, dører, dekker osv. fra disse størrelsene. Erfaringsdataene med karakteristika for bygg med ulike funksjoner og størrelser danner grunnlaget for generalisering og skalering av byggene ved hjelp av forholdstall. Byggets omkrets og skoeskeform avledes av BYA ved å multiplisere med 1,3 for å få et rektangulært hus. Antall etasjer avledes av BYA/BTA og gitt standard etasjehøyder. Andre avledede størrelser fra BTA som varierer for hver byggtype er: INV = Innervegger YUM=Yttervegger under mark YOM= Yttervegger over mark BTA_OM = BTA over mark = BTA minus BTK Eksempel på avledet størrelse fra BTA: Flerbrukshall: INV = 0,37 x BTA Flerbrukshall: YOM = 0,47 x BTA Dimensjonering av yttervegger, tak, gulv avhenger av byggets størrelse og om det velges TEK10-nivå eller passivhus-nivå. 21
Sammenhengene mellom BTA, BTK, BYA og BRA/YOM/YUM/INV kan forklares slik: Bruksareal (BRA) er utledet av erfaringstall for forholdet mellom BTA og BRA for ulike byggtyper. Yttervegg over mark (YOM) er utledet av etasjehøyder og antall etasjer for et typisk bygg av valgt byggtype. YOM er fordelt på gjennomsiktige felt (vinduer) og tette felt (vegger), hvor de tette feltene igjen har en fordeling for isolerende konstruksjon og en annen fordeling for fasade. Fordelingsmatrisen varierer mellom byggtypene. Yttervegg under mark (YUM) er utledet av BTK og BYA, dvs etasjehøyder og antall etasjer for et typisk bygg av valgt byggtype. YUM er fordelt på gjennomsiktige felt (vinduer) og tette felt, men opererer ikke med fasade under bakken. Fordelingsmatrisen varierer mellom byggtypene. Innvendige vegger (INV) er utledet av BTA for et typisk bygg av valgt byggtype og er fordelt på ulike konstruksjonstyper, som mur-, betong-, stender- og glassvegg. Bruttoareal over mark (BTA_OM) er differansen mellom BTA og BTK. Bygningen(e)s fotavtrykk/bebygd areal (BYA) er en faktor som varierer mellom byggtypene basert på hvor mange etasjer et typisk bygg av denne typen har. Vi har imidlertid valgt at modellbruker oppgir BYA. For modellbyggene er det valgt å bruke en gjennomsnittlig isolasjonstykkelse for de forskjellige konstruksjonene, enten basert på nivået i TEK10 eller i passivhusstandardene (NS3700 og NS3701). Selv om TEK 10/Passivhusstandardene gir flere muligheter for valg av isolasjonstykkelser, så vil disse isolasjonstykkelsene være representative for modellbyggene i en tidlig fase. Eksempelvis er det for TEK10 benyttet 250 mm isolasjon i yttervegg, mens det for passivhus er benyttet 350 mm. Det gir ulikt BRA for de to alternativene, se tabell 2. Tabell 2: Eksempel på avledede størrelser Typiske verdier for en enebolig på 500 m 2, m/kjeller. BTA 500 m 2 BYA 200 m 2 BTK 200 m 2 Gir avledet: TEK10 bygg Passivhus bygg BRA 452 m 2 444 m 2 YUM 197 m 2 197 m 2 YOM 311 m 2 311 m 2 INV 330 m 2 330 m 2 BTA_OM 300 m 2 300 m 2 22
Fundamentering er et eksempel på avledning og skalering avhengig av størrelse på bygget og byggegrunnens beskaffenhet. Byggegrunnens geotekniske beskaffenhet og krav til sikring og fundamentering er vanskelig å forutse. Vi har derfor i versjon 4 valgt å håndtere dette ved å legge inn et minimum volum av fundamenter som inngår i alle bygg, pluss et tillegg når bygget overstiger en viss størrelse. Byggegrunnens beskaffenhet må tilpasses det enkelte prosjekt og manuelt justeres av brukeren. Sammenhengene er gitt ved: M f = M fm når (YUM x BTA) < k M f = M fm + q/m 2 YUM når (YUM x BTA) k der M f M fm = materialmengder i fundament f = minimum materialmengder i fundamentet pr BTA YUM = Yttervegg under mark BTA = Totalt bruttoareal k = 2.000.000 q = 300 kg stål Bygningselemt, del/sjikt og utførelse - materialtyper Når areal og volum av de ulike bygningsdelene er bestemt så må disse fylles med innhold. Elementene i bygningsdelen må spesifiseres, dvs. hvilken konstruksjonstype og utførelse skal anvendes i bærekonstruksjonen, yttervegger, innervegger, osv. Valg av utførelse og materialtype er basert på Bygganalyses erfaringstall fra de siste 4-5 årene. Det vil si hva som har vært de vanligste og mest benyttede materialene for de ulike byggkategoriene/funksjonene. Dette lar seg ikke eksakt bestemme og det er sammen med erfaringstall anvendt betydelig grad av faglig skjønn. I figur 5 vises et eksempel på hvordan volum/materialmengde utregnes i modulen. I figur 6 vises et eksempel på beskrivelse av modellbyggene. I vedlegg 4 vises alle modellbyggene med tilhørende materialvalg og dimensjoner, samt hvilke mengder de angitte arealene genererer. Det er viktig å huske på at dette er modeller og ikke konkrete, faktiske bygg. Referansebygget er et enkelt bygg av en gitt byggtype med tradisjonelle og materialøkonomisk valg uten kompliserte utforminger og spesielle arkitektoniske "utskeielser". 23
Eksempel på utregning i tidligfasemodul Enebolig u/kjeller med BTA 500 m 2, BYA 250 m2: Bygningsdel innervegg: Avledet 330 m 2 INV, alt er Over Mark (OM) Elementer i innerveggene: stendervegg (264 m2) 6% murvegg (19,8 m2) 14 % dører/åpninger (46,2 m2). Delene/sjiktene i de ulike elementene: Stenderveggene består av 100% trestender (70 mm), 70% isolasjon med steinull (70 mm) og 30% uten isolasjon, 75% kledning med 13 mm gipsplater og 25% kledning av 14mm trepanel, overflatebehandling fordelt på 95% vannbasert maling (4mm) og 10% keramisk flis (8mm). Murveggene består av lettklinkerblokker (150 mm), murpuss (15 mm) på begge sider, ingen annen overflatebehandling Dørene/åpningene består av 100% heltredører (8x21M) + trekarm Tar hensyn til levetider og utskiftninger av de ulike sjiktene. Her konstruksjon og isolasjon 60 år, kledning og overflatebehandling 15 år, dører og karmer 15 år. Resultat over livsløpet: Stendervegg 10,3 tonn herav: trestendere 0,1 tonn, steinullisolasjon 2,0 tonn, gipskledning 5,0 tonn, trekledning 0,2 tonn, keramisk flis 1,0 tonn og maling 1,98 Murvegg 1,2 tonn herav: Dører 0,7 tonn herav: Samlet for innervegger: Lettklinker 0,6 tonn og murpuss på begge sider 0,6 tonn Herav dørbland 0,5 tonn og karm 0,2 tonn 12,2 tonn CO2-ekv. over livsløpet Figur 5: Eksempel på en utregning i materialmodulen tidligfase. 24
Figur 6: Eksempel på beskrivelse av modellbyggene. Øvrige modellbygg er tilsvarende beskrevet i vedlegg 3. Egne valg gir et prosjekttilpasset bygg Tidligfasemodulen gir muligheten til å lage egne alternativ opp mot det som planlegges av blant annet konstruksjoner og materialvalg. Utgangspunktet er referanseberegningene som automatisk beregnes og ikke kan endres av modellbrukeren. Imidlertid er det lagt til rette for et tilpasset alternativ med egne valg. Tilpasningen gjøres i to trinn: 1 ved å endre andelene av de ulike bygningselementene 2 ved å endre del/sjikt i konstruksjonen og utførelse av sjiktene, alternative materialtyper Valgene bør først og fremst gjøres innenfor de dimensjoner og volumer som er forhåndsdefinert gjennom referansebygget. Men det er mulig å endre dimensjonering og mengde av for eksempel konstruksjoner og 25
materialer som inngår i disse, ved å manipulere oppgi større eller mindre prosentandeler og forholdstall. Dette krever god arkitekt- og byggteknisk kompetanse for å sikre at modelleringen fortsatt gir et realistisk og komplett bygg. Det gis ikke her noen veiledning i hvordan dette kan gjøres. Tidligfasemodulen er med dette godt egnet til å utforske klimagassvirkningen av ulike alternative valg sammenlignet med en referanse. Når man har arbeidet en stund i tidligfasemodulen og vet mer om prosjektet, vil det være naturlig å gå videre med beregningene i prosjektert modul. Der er det større frihet først og fremst ved at man kan legge inn egne konkrete mengder og materialer for eksempel fra en bygningsinformasjonsmodell (BIM). Det er imidlertid foreløpig ikke like mange valg av alternative materialer innenfor samme materialtype. 4.3 Robusthet usikkerhet Påliteligheten i dataene varierer med byggkategori/type fordi det er ulikt antall bygg i erfaringsgrunnlaget for de ulike kategoriene. Det bygges ikke like mange m 2 av hver byggtype. Ingen bygg er like selv innenfor samme byggtype og med få bygg i en kategori (type) blir usikkerheten stor når det foretas generaliseringer. Dataene gir likevel grunnlag godt nok til å vise trender og tendenser og en viss innsikt i sammenhengen mellom de geometriske størrelsene, funksjoner, mv.. Det er et godt utgangspunkt for videre arbeid. Det må understrekes at tidligfasemodulens referansebygg ikke gir noe fasitsvar med to streker under. Det vil heller ikke egne tilpassede valg i tidligfasemodulen eller i prosjektert modul gi. Det er for stor variasjon både mellom byggkategorier og innenfor en byggkategori mht. volumer og materialtyper, og det er stor usikkerhet og variasjon i utslippsfaktorer for materialer. Et eksempel er videregående skole (almenne fag) der fagkretsen kan være utslagsgivende. Skal skolebygget huse akademiske fag eller yrkesfag?, er det tenkt åpne store klasserom eller mange mindre grupperom?, er det laboratoriedel eller ikke?, osv.. 4.4 Materialmodul prosjektert I materialmodul prosjektert kreves det relativt detaljerte data om materialmengder fra alle byggets deler. Disse må beregnes og innhentes fra andre modeller eller kalkyler. Jo mer komplett jo bedre blir den samlede utslippsberegningen. Modulen er i liten grad endret fra versjon 3 bortsett fra at de nye utslippsfaktorene for materialer er implementert. Imidlertid er ikke alle alternativer innefor en materialtype valgbare. Det betyr at det for betong er standardbetong som inngår og man har foreløpig ikke mulighet til å velge f.eks. lavkarbonbetong med 30% flyveaske. Disse mulighetene vil gradvise bli implementert ved mindre revisjoner av versjon 4. 26
5 Endret modul for energibruk i drift Utslipp fra energibruk i drift er knyttet til energibehovet i bygget og hvilken energikilde som forsyner bygget. Energimodulen i klimagassregnskap.no har to delmoduler. For tidligfase, skissefase og bygg som er under prosjektering anvendes delmodulen nytt bygg. Her kan virkningen av ulike ambisjonsnivåer for energibehov og/eller skifte i energiforsyning utforskes. Inngangsdata baserer seg på byggets netto energibehov iht. NS 3031 samt foreliggende kunnskap om byggets energiforsyning. Det er enkelt å foreta endringer. For å gi en bedre forståelse av byggets utslippsnivå, blir utslippsdata fra det aktuelle bygget sammenlignet med utslippsdata fra to referansebygg. Referansebyggene har henholdsvis TEK 10-nivå og passivhusnivå, samt en gitt foreslått energiforsyning. Når byggene er i drift anvendes delmodulen eksisterende bygg. Denne modulen baserer seg på innlegging av målt faktisk energibruk hentet fra målinger eller energifakturaer. I tillegg til byggets energistandard er dette avhengig av faktiske brukstider og driftsstandard. Fordelingen mellom byggets benyttede energibærere vil sannsynligvis avvike fra det som ble prosjektert. 5.1 Systemgrenser og samvirke med energimodeller Som beskrevet i kap. 1 og 2 (metode, modellstruktur og systemavgrensning) omfatter utslippsberegningene alle ledd fra råvare til det som forbrukes i bygget. Hovedprinsippet i livssyklustenkningen er at både oppstrøms utslipp, direkte utslipp og nedstrøms utslipp skal inkluderes uavhengig av geografisk utslippssted. Det gjelder både utslipp fra elektrisitet, fjernvarme og ulike fossile og fornybare brensler. Figur 7 og de påfølgende definisjoner og forklaringer beskriver hvilken del av denne kjeden som ivaretas av energimodulen. 27
Fjernvarme- og fjernkjølesentral Solceller Elektrisitet produksjon og distribusjon Fjernkjøling Fjernvarme Varmepumpe Kjølemaskin Varmepumpe Kjølemaskin Kjel Kjel Levert/kjøpt energi Netto energibehov Brensel produksjon og distribusjon Energimodulens systemgrense Figur 7: Systemavgrensninger i modul for energi i drift. Klimagassregnskap.no tar utgangspunkt i bygget når beregninger skal gjennomføres, og den påfølgende forklaringen starter derfor også med byggets behov. Netto energibehov er bygningens energibehov uten hensyn til energisystemets virkningsgrad eller tap i energikjeden. Netto energibehov beregnet i henhold til NS 3031 og med standardiserte inndata er en av to måter å dokumentere at et bygg oppfyller energikravene i TEK 10, og beregnes i de fleste byggeprosjekter. Netto energibehov benyttes derfor som inndata i klimagassregnskap, «nytt bygg». Levert energi er i henhold til NS 3031 summen av energi, uttrykt pr. energivare, levert over bygningens systemgrenser for å dekke bygningens samlede energibehov inkludert systemtap som ikke gjenvinnes. Slike tap vil blant annet være tap i bygningens distribusjonssystem, reguleringstap i varmeavgivende enheter og tap i kjeler, men også gevinster i form av bruk av omgivelsesvarme for varmepumper eller solvarme. For eksisterende bygg er ofte kjøpt energi det man har opplysninger om. Det vil for eksempel si antall kwh elektrisitet eller fjernvarme eller antall tonn flis. «Kjøpt energi» tilsvarer i stor grad «levert energi», bortsett fra at «levert energi» er en beregnet størrelse ut fra gitte betingelser, mens «kjøpt energi» bl.a. vil være avhengig av byggets faktiske bruk, standard og drift. Modellen tar også med tap i overføringsnett for ulike energibærere. For elektrisitet er tapet i distribusjonsnettet regnet inn i utslippsfaktoren. For fjernvarme gir klimagassregnskap.no mulighet til å legge inn verdier for 28
tap i distribusjonsnettet. Som defaultverdi er det lagt inn 8% tap i fjernvarmenettet, basert på tall fra Hafslund fjernvarme. For fjernkjøling er default satt til 4% tap i distribusjonsnettet. Begge deler kan endres av bruker hvis leverandør oppgir andre faktorer for sine system. I de tilfellene bygget får energiforsyning fra en fjernvarmesentral skal bruker spesifisere fjernvarmemiksen med input fra sin lokale leverandør. Basert på dette, samt opplysninger om virkningsgrader for de energiproduserende enhetene, inkluderes produksjonstap (fra f.eks. kjel) eller -gevinst (fra f.eks. varmepumpe) før utslippene beregnes. I de tilfeller det kjøpes fjernkjøling skal virkningsgrader spesifiseres av bruker. 5.2 Systemvirkningsgrader NS 3031 angir veiledende verdier for årsgjennomsnittlig systemvirkningsgrad i bygg. Årsgjennomsnitt systemvirkningsgrad = Produksjonsvirk.gr. * distribusjonsvirk.gr. * reguleringsvirk.gr. NS 3031 gir i vedlegg B veiledende verdier for virkningsgrader, og det skilles mellom anlegg som er nyere en 1990, og anlegg eldre enn 1990. Som defaultverdier i klimagassregnskap.no er det benyttet et utvalg av veiledende verdier fra tabell B.9, for oppvarmingssystemer som er nyere enn 1990. Tabell B.9 går videre relativt detaljert til verks med å skille mellom f.eks. virkningsgrader for ulike varmeavgivere som gulvvarme og radiatorer. Det er ikke hensiktsmessig for klimagassregnskap.no å legge inn så mange alternativer. Brukeren gis derfor mulighet til å legge inn virkningsgrader for sitt eget system. Som en hjelp er det lagt inn defaultverdier basert på Tabell B9. Benyttede virkningsgrader er oppsummert i tabell 3. For produksjon av fjernvarme kan bruker selv legge inn produksjonsvirkningsgrader for den enkelte energivare. Som defaultverdi er det lagt inn produksjonsvirkningsgrader basert på Tabell 9 i NS 3031. 5.3 Utslippsfaktorer Prinsippet i klimagassregnskap.no er at det tas med dirkete utslipp i produksjon og i transport av energibærer fra produksjon til forbruker. Utslipp generert av bygging av produksjonsutstyr eller infrastruktur er ikke medtatt. Det har de siste årene vært diskusjoner om og hvordan bruk av elektrisitet skal belastes når det skal settes opp klimagassregnskap. I vedlegg 1 er ulike hensyn drøftet og det er redegjort for de valg som er gjort. Tabell 3 under viser hvilke utslippsfaktorer og virkningsgrader som er benyttet. 29
Tabell 3: Utslippsfaktorer og virkningsgrader benyttet i klimagassregnskap.no. Se vedlegg 1 for forklarende tekst og referanser. Brukerne av klimagassregnskap.no har tre alternativer for valg av utslippsfaktor for elektrisitetsbruk: Alternativ 1 EU-mål = 2 graders målet. Utslippet er av ZEB (Dokka) angitt til 361 g/kwh i 2010. Deretter følges funksjonen med lineær reduksjon til null utslipp i 2054 og videre framover. Et forløp som er i tråd med EUs Road map to a zero emission future og 2-gradersmålet. Dette gir et gjennomsnitt på ca 123 g CO 2 -ekv./kwh levert energi i 60 års perioden 2012 til 2072. Alternativ 2 EU-referanse. Utslippsfunksjonen EU-referanse i klimagassregnskap.no er redegjort for i Civitas-notat, 2011. Her er det forutsatt en lineær reduksjon fra dagens nivå på ca 391 til null i 2100. Det gir ca 50% reduksjon i 2050 og et snitt på 260 g CO 2 -ekv/kwh for perioden 2012 til 2072. Alternativ 3 Kyoto. Alternativet tilsvarer utslippsregnskap i henhold til FNs klimapanels retningslinjer for nasjonale utslippsregnskap, "Kyotoregnskap". Her regnes kun direkte utslipp i modulene "stasjonær energibruk", "transport" og "anleggsfase" (EU-ref for materialbruk). Default ved oppretting av nye prosjekter er Alternativ 1 EU-mål 30
5.4 Beregninger i modulen nytt bygg Beregning av utslipp Utslipp av CO 2 -ekvivalenter beregnes som følger for den enkelte energibærer: Utslipp = (Netto arealspesifikt energibehov * Utslippsfaktor * Oppvarmet BRA) (Systemvirkningsgrad) Oppvarmet BRA hentes fra «arealfordeling og funksjon» i «prosjektbeskrivelse». Energibehov Inputdata til modulen Nytt bygg hentes fra byggets energibudsjett for netto energibehov iht. NS 3031. Postene i energibudsjettet fordeles på: Varme (Romoppvarming, ventilasjonsvarme, varmtvann) Kjøling (Ventilasjonskjøling, lokal kjøling) Elspesifikt forbruk (Belysning, vifter, pumper, teknisk utstyr) For å gi en bedre forståelse av byggets utslippsnivå, blir utslippsdata fra det aktuelle bygget sammenlignet med utslippsdata fra to referansebygg Referansebyggene har energibehov i henhold til TEK 10-nivå og passivhusnivå. Som energiforsyning for referansebyggene er det valgt en defaultløsning med varmepumpe for grunnlast til varme, ventilasjon og varmt tappevann og bruk av elektrisitet til spisslast. Varmeproduksjonsløsninger kan spesifiseres av bruker. Det er i vedlegg 4 gitt en nærmere beskrivelse av hvordan energibudsjettet for referansebyggene fremkommer. Energivare Videre spesifiseres det energivare for hhv. varmebehov og kjøling. Som defaultverdi for varme- og kjøleforsyning for referansebygg, benyttes følgende: Varmeforsyning: 60 % varmepumpe, 40 % elkjel. Kjøling: 100 % lokal kjøling Spesifisering av fjernvarme Klimagassutslipp fra fjernvarmeanlegg vil variere mye fra anlegg til anlegg ut fra hvilke energikilder de benytter. Det er derfor valgt å ikke bare legge inn en gjennomsnittlig utslippsfaktor for fjernvarme som helhet, men heller gi bruker mulighet til å spesifisere sammensetningen fra egen leverandør. Det vil variere hvorvidt fjernvarmeleverandøren oppgir energimengde levert på nettet fra ulike energibærere, eller innfyrt energi. Beregningene baserer seg på at det er innfyrt energi til varmeproduksjonen som oppgis. 31
Utslipp fra FV til oppvarming = (oppvarmet BRA * netto varmebehov per m 2 * % FV * utslippsfaktor for FV) [(1-distribusjonstap i huset) * (1-reguleringstap i huset)] der utslippsfaktor FV = (kwh innfyrt energivarer * utslipp per energiinnhold for energivarene). (prod.virkningsgrader per energivare * (1 - distribusjonstap fram til kunde) Spesifisering av kjøling Muligheten for å legge inn kjøling som egen energivare er ny i versjon 4. Det gis mulighet til å skille mellom leveranse fra fjernkjøling og lokal kjølemaskin. 5.5 Beregninger i modulen Eksisterende bygg Utslipp av CO 2 -ekvivalenter beregnes etter følgende formel for den enkelte energibærer: Utslipp = kjøpt energi (kwh, liter, kg, favn, m3) * energiinnhold (kwh/mengde) * utslippsfaktor (g CO2-ekv./kWh energiinnhold) Kjøpt energi Det vil være en del forskjell fra byggeier til byggeier med hensyn til hva som finnes av dokumentasjon på mengden energi som brukes i bygget. Det er tatt utgangspunkt i den dokumentasjonen som de fleste har, nemlig kjøpt energi fra energifaktura (basert på måling). 32
Energiinnhold Tabell 4: Energiinnhold i energivarer i klimagassregnskap.no/versjon 4 Uprioritert(el Prioritert(el Fyringsolje Propan naturgass Bioolje((ny) Ved Flis Brike9er Pellets Varmepumpe((;lført( el) Solvarm Solceller Vind Fjernvarme Fjernkjøling Lokal(kjøling Energiinnhold Kilde 1 kwh/kwh 1 kwh/kwh 10,4 kwh/l SSB,(h9p://www.ssb.no/magasinet/miljo/tabell.html 13,2 kwh/kg SSB,(h9p://www.ssb.no/magasinet/miljo/tabell.html((LPG) 13,5 kwh/kg SSB,(h9p://www.ssb.no/magasinet/miljo/tabell.html 9,03 kwh/l Typisk(eff.(brennverdi(v(typisk(te9het(på(0,878(kg/l 5786 kwh/favn SSB,(h9p://www.ssb.no/magasinet/miljo/tabell.html "Veien(;l(biovarme",(Nobio,(2011( 780 kwh/lm3 Eksempel:(Stammevedflis(nåletre,(18]23(%(fukt 4,3 MWh/tonn "Veien(;l(biovarme",(Nobio,(2011 4,7 MWh/tonn "Veien(;l(biovarme",(Nobio,(2011 1 kwh/kwh 1 kwh/kwh 1 kwh/kwh 1 kwh/kwh 1 kwh/kwh 1 kwh/kwh 1 kwh/kwh Spesifisering av fjernvarme og kjøling Spesifisering av fjernvarme og fjernkjøling blir som for nytt bygg. Informative beregninger Feltet «Systemvirkningsgrad» benyttes ikke til å beregne utslipp. De benyttes derimot til å beregne «Energi til bygget». «Energi til bygget» kan sammenlignes med byggets netto energibehov, selv om sistnevnte er en teoretisk beregnet størrelse. Beregning av «energi til bygget» er tenkt benyttet i de tilfellene f.eks. byggeiere med et energioppfølgingssystem ønsker å benytte data fra lokale energimålere i stedet for opplysninger om kjøpt energi. Da kan mengden «kjøpt energi» endres slik at verdien for «energi til bygget» stemmer med data fra energimålerne. Formel for beregning: Energi til bygget = kjøpt energi *energiinnhold *systemvirkningsgrad 33
6 Endret modul for Transport i drift Transportmodulen i klimagassregnskap.no baserer seg på kunnskap om faktiske reisevaner fra den nasjonale reisevaneunderøkelsen 2009 (TØIrapport 1190/2012). Her er det data om personers daglige turproduksjon (antall reiser per dag), hvorfor de reiser, hvor lange turene er i gjennomsnitt, hvilket transportmiddel som anvendes, varetransport og veinettets hastigheter. Disse størrelsene er lokaliseringsavhengig og derfor skal lokalisering av bygget oppgis av modellbruker. Denne informasjonen kombineres med prosjektspesifikke restriksjoner på bilbruk og det generelle teknologiutviklingen i beregningsperioden for å beregne utslipp fra transport. Teknologinivået og utviklingen er representert ved utslippsfunksjoner og inkluderer utviklingen som vil finne sted som følge av blant annet EUs klimapolitikk. Se vedlegg 1 for nærmere redegjørelse om hvilke utslippsfunksjoner som er implementert i modellen. Det er to tilnærmingsmåter for innlegging av data om reisevaner i modellen; tidlig fase med bruk av standardverdier (defaultverdier) fra RVU2009 og prosjekteringsfasen med modifisering av RVU-dataene ved bruk av egne lokale reisevanedata og annen supplerende stedsspesifikk informasjon. Begge tilnærmingsmåter anvender samme grunnmodul for transport, men det kan opprettes flere transportmoduler i prosjektet som reflekterer enten tidlig fase eller prosjekterings/detaljeringsfase. Reisevanene varierer blant annet med sosioøkonomiske bakgrunnsfaktorer hos folk og hvilke transporttilbud som er tilgjengelig for de reisende. Hvor i landet folk bor og arbeider har stor betydning for variasjonene i reisevaner. Defaultverdiene for reisevaner er derfor i hovedsak knyttet til geografiske lokalisering av det aktuelle bygget, og lokalisering er derfor ofte den viktigste parameteren å påvirke for å oppnå lavere klimagassutslipp. Denne parameteren er derfor sentral i transportmodulen i klimagassregnskap.no. Beregning i tidligfase kan gjøres uten spesielle kunnskaper om transportberegninger og folks reisevaner, og det er dermed kun påkrevet at man velger geografisk lokalisering for det aktuelle bygget slik at defaultverdier automatisk hentes fram og inngår i utslippsberegningen. Beregninger i prosjekteringsfasen kan også gjøres uten spesielle kunnskaper om transportberegninger, men det vil være nødvendig at man foretar enkelte vurderinger av forhold knyttet til byggets lokalisering med hensyn til tilknytning til kollektivknutepunkter, servicefunksjoner, mv. og hvordan man forutsetter at reiser til og fra bygget vil foregå. Det er spesielt av betydning hvilke mobilitetspåvirkende tiltak som settes i verk for å få ned transportarbeidet med bil og derav reduserte klimagassutslipp. 34
Dersom man besitter innsikt i transport og folks reisevaner vil det i tillegg være mulig å foreta mer detaljerte og nøyaktige beregninger, bla ved å vurdere og å kombinere reisevanedata og andre opplysninger fra ulike informasjonskilder. For eksempel kan det foreligge opplysninger over hvor ansatte i et firma eller institusjon bor i dag, og undersøkelser om hvor ofte de reiser og hvilke transportmidler de benytter samt omfanget av besøkende. 6.1 Beregningene Beregningene gjennomføres over 6 trinn. Det oppgis/velges forutsetninger på følgende trinn: 1 Bruksareal (BRA) og antall personer (N) oppgis prosjektspesifikt 2 Antall turer per virkedøgn (T) med ulike formål modellen har standardverdier, men disse kan modifiseres av modellbruker. 3 Reiser per virkedøgn (R) fordelt på ulike reisemidler modellen har standardverdier for reisemiddelfordeling og andre forutsetninger basert på geografiske variasjoner, men dette kan modifiseres av modellbruker. 4 Korrigering av bilbruk i arbeidsreiser pga parkeringsbegrensninger (P) - behold defaultverdi eller modifiseres av modellbruker 5 Transportarbeid per år (kjøretøy km) (TA) for ulike reisemidler beregnes av modellen. 6 Drivstofforbruk (D) og utslippsfaktorer/funksjoner for de ulike reisemidlene => resulterende utslipp (CO2) for ulike reisemidler og totalt Det beregningstekniske (formler) er vist og forklart i tekstboksen nedenfor, figur 8. 35
1. Antall personer (N) - bosatte, ansatte, elever og eller andre brukere N = antall ansatt / bosatt 13 år og eldre og andre brukere oppgis per byggkategori. Bosatte 13 år og eldre fordi reisevanedata omfatter bare disse. De under 13 år er følge på de øvrige bosattes reiser og genererer ikke egne turer. 2. Turproduksjon (T) T tr, f = N * t tr, f 3. Reiser (R) på ulike reisemidler R g, r = T tr, f * r tr, f; t: turer per person per virkedøgn (mandag-fredag) Reiseformål: f1: Arbeid til/fra arbeid og skole/studiested f2: Tjenestereiser som skjer i arbeidstid f3: Innkjøp og service f4: Annet som bl.a. er besøk, kultur og fritid f5: Varetransport til bygningen Geografisk område 4a. Reduksjon i bilbruk i arbeidsreiser pga parkeringsbegrensninger (P) R f1 korr = R g,f1,g * P i g1: Oslo kommune g2: Omegn til Oslo g3: Bergen, Trondheim, Stavanger g4: Omegn til Bergen, Trondheim, Stavanger g5: Resterende seks større byer g6: Mindre byer g7: Resten av landet Reisemiddel: r1 Andel reiser med gange/sykkel r2: Andel reiser med kollektiv r3: Andel reiser med bil r4: Varebiltransport P 1 : 1,0 Fri parkering, full tilgang P 2 : 0,6 Avgiftsbelagt av arbeidsgiver P 3 : 0,4 Avgiftsbelagt offentlig P 4 : 0,1 Ingen P-mulighet 4b. Overføring (O) av reduserte bilreiser til andre reisemidler (R g,f1,g - R f1 korr ) * O r, B1 r1 Overført andel til reiser med gange/sykkel r2: Overført andel til reiser med kollektiv B1 Økt bilbelegg 5. Transportarbeid (TA) for ulike reisemidler per år TA r = R/1,1 * L i /2 * 1 / B i * 365 Gjennomsnittlig reiselengde per tur: L 1 : Reiselengde bil L2: Reiselengde kollektiv Vognbelegg: B1: Bilbelegg B2: Bussbelegg /1,1: Omregning fra virkedøgn til årsdøgn /2: Halvparten av reiselengden tilordnes startsted og halvparten ankomststed 6. CO 2 utslipp per år fra biltransport og kollektivtransport CO 2 persbil = TA persbil * H v * D v CO 2 varebil = TA varebil * H v * D v CO 2 buss, bane = TA koll * B buss, bane * D buss, bane H: Hastighet i vegnett og andel av kjøring. Håndteres som del av trinn 3 D: Utslippsfunksjon ved ulik hastighet v1: Hovedveg > 50 km/t v2: Lokalveg < 50 km/t B: Andeler av kollektivtransport med hhv buss og bane. Håndteres som del av trinn 3. D: Utslippsfaktor ved hhv buss og bane Figur 8: Formler som beskriver beregningene i transportmodulen. 36
6.2 Håndtering av flere brukere og flere byggkategorier gir mulighet til utslippsberegning for områder Modulens grensesnitt og oppbygning er endret slik at antall brukere av bygget kan oppgis direkte, og turproduksjonen per bruker er skilt mellom ansatte/bosatte og andre brukere. Disse kan være elever, barn i barnehage, studenter, besøkende til kulturhus, idrettshall, sykehus, mv. Se figur 9 med veiledning/forslag til antall daglige reiser for ulike kategorier. For boliger er det ingen endring fra tidligere, dvs. at besøkendes reiser inngår i turproduksjonen per bosatt under kategorien annet. Figur 9: Utklipp fra klimagassregnskap.no med veiledning om fastsettelse av antall daglige reiser for andre brukere. Det er videre lagt opp til at det innenfor samme modul kan beregnes transportutslipp for alle de byggfunksjoner som er valgt for prosjektet. Det betyr at beregningen kan gjøres for et større område som består av flere bygg. Alle turlengder deles på to slik at det ikke skal bli dobbelttelling mellom byggene hvis de inngår som enten start- eller målpunkt for turene. Figur 10 viser et eksempel på hvordan grensesnittet ser ut i ny versjon 4 av transportmodulen. 37
Figur 10: Nytt grensesnitt i transportmodulen med endret håndtering av brukergrupper og flere bygningstyper. Bedre mulighet for beregning av områder. 6.3 Systemgrenser i transportmodulen Systemgrensene for reiser er de daglige reisene som i RVU registreres i spørsmål om gårsdagens reiser. Disse reisene er som regel kortere enn 100 km. De daglige reisene er langt de viktigst for energikonsumet, utslipp av CO 2 og lokale miljøproblemer. Det daglige reisemønsteret er relativt stabilt, men det varierer etter bosted, livsfase, kjønn, alder og inntekt. Lange reiser som foretas sjelden og samtidig er over 100 km i lengde er utenfor systemgrensene i transportmodulen. Selv om disse reisene kan være svært lange, utgjør de likevel anslagsvis bare 10 prosent av energibruk og CO 2 -utslipp. Systemgrensene er også knyttet til reiselengde for den enkelte reiser. Antall turer per bosatt/ansatt og andre bruker av bygget omfatter både turog returreise, men bare halvparten av reiselengden tas med i beregningen for å unngå dobbeltregning i forhold til start- eller målpunkt for andre bygg. Eksempelvis tilordnes halvparten av lengde på en arbeidsreise til boligen og den andre halvparten til arbeidsstedet. Systemgrensene og hvilke reiser/transportarbeid som inkluderes i beregningene er vist i figur 11 for henholdsvis bolig og kontor/handel. 38
Antall bosatte 13 år og eldre Boliger Antall ansatte + andre brukere Reiseformål Arbeid Tjeneste Private ærend Service utenfra Varetransport Gang/ sykkel Reisemidler Kollektiv Bil Arbeidssteder Nullutslipp Utslipp Utslipp Figur 11: Systemgrense for modulen transport i drift, de daglige reisene til/fra hhv. bolig og arbeidsplasser. 6.4 Beregninger i transportmodulen i klimagassregnskap.no vs. i transportmodeller Et alternativet til å bruke empiriske data ville være å hente data generert av persontransportmodeller, dvs. modeller som simulerer reiseaktiviteten med ulike transportmidler (sykkel og gange, kollektivtransport og bil) i transportnettet. Dette er syntetiske reiser generert på grunnlag av sammenhenger mellom sosioøkonomiske bakgrunnsfaktorer i ulike deler av befolkningen og hvilke transporttilbud som er tilgjengelig. Regional transportmodell (RTM) er utviklet som ledd i arbeidet med Nasjonal transportplan (NTP) og kan være nærliggende å bruke. Parameterverdiene i den er estimert på Nasjonal RVU 2001, og datagrunnlaget er således tilsvarende det som er benyttet i transportmodulen, om enn noe eldre. Men beregninger ved bruk av RTM krever innsikt og kompetanse som få i Norge er i besittelse av. RTM eller tilsvarende transportmodeller vil være tungvinte, kompliserte og lite transparente for klimagassberegninger for enkeltbygg eller begrensede grupper av bygg. Hensikten er først og fremst å beregne de trafikale og samfunnsøkonomiske virkninger av større investeringer og endringer i transportnettet i regioner og større byområder. Det foreligger også noen enklere modeller som inneholder data om transportnettet (ATP-modellen, GIS-nett). Slike modeller kan bla knytes til opplysninger om ansattes bosted og benyttes til å beregne reiselengder og transportarbeid (personkilometer). Modellen er noe enklere å bruke enn RTM, men krever både at de er operative for den aktuelle by/område samt ekspertise for å utføre beregningen. For å beregne klimagassutslipp fil de foreløpig måtte brukes som førmodeller som kan gi input i form av gjennomsnittlig reiselengde, transportmiddelvalg, med mer til klimagassregnskap.no 6.5 Endring i reisevaner siste 25 år og mulig endringer framover Nasjonale RVU er siden 1985 gjennomført seks ganger etter samme opplegg slik at det er blitt mulig å vise endringer og trender. (TØI-rapport 39
1190/2012). Over 25-årsperioden har det vist at selv om befolkningen har fått betydelig bedre tilgang til bil, spesielt kvinner men også eldre, har ikke det i særlig grad endret verken omfanget av reiser, målt i antall reiser per dag totalt eller når det gjelder reiseformålene. Det har vært endringer i omfang av noen reiseformål. Det er flere følgereiser og vi handler/shopper noe mer i 2009 enn i 1985. Den største endringen er imidlertid at vi reiser 23 prosent lengre, og bruker noe mer tid på daglige reiser. Sammenliknet med 1985 er bilbruken blitt høyere. I 1985 var 45 prosent av de daglige reisene gjort som bilfører, i 2009 var andelen økt til 52 prosent. Men ser vi på de siste 10-15 årene har denne andelen vært relativt stabil. I transportmodulen legges inn dagens reisevaner og det forutsettes i utgangspunktet at dette reisemønsteret består i hele byggets levetid. I modulen er det lagt inn at biler og bussers motorteknologi og bruk av klimavennlig drivstoff utvikler seg over tid slik at de spesifikke utslippene reduseres. Det må også antas at det skjer samfunnsendringer som vil påvirke og endre på bruk av bil og de andre transportmidlene. Dette er det foreløpig ikke lagt inn forutsetninger om i modulen. Nevnte spørsmål drøftes i TØI-rapport 1190/2012. Reiselengden synes å være den mest vesentlige endringen sammen med økning i bilbruken. Men hvor langt vil man reise for å gjennomføre de daglige aktivitetene? Re-urbaniseringstrenden peker i retning av at det er et ønske om å redusere de daglige reiselengdene. Men boligpriser i sentralt beliggende områder presser flere ut til ytterområdene, selv om de kunne ønske en sentralt beliggende bolig. Informasjons- og kommunikasjonsteknologien gir større tidsmessig og romlig fleksibilitet, men det ser ikke ut til rushtidstoppene flates ut av den grunn. Tidsmessige bindinger til skoletider og åpningstider i barnehager styrer reisetidspunkter, selv om deler av arbeidslivet er blitt mer fleksibelt. Befolkningsveksten som er forventet i byområdene og deres randsoner, særlig i det sentrale østlandsområdet, krever forbedringer først og fremst av kollektivtilbudet, som antakelig må ta mesteparten av den økte transporten som befolkningsveksten resulterer i. Virkningen av et eventuelt bedret kollektivtilbud og langsiktig endret arealbruk er ikke inkludert i transportmodulen per i dag. Befolkningens holdninger til miljø har ikke endret seg nevneverdig. Avstand mellom holdning og handling kan være stor når det gjelder transport. Det har vært gjort studier som tyder på at i land med en aktiv miljøpolitikk vil det være flere (individer) som forsøker å begrense bilbruken enn i land uten en slik politikk. Tilsvarende forskjeller vil det derfor også kunne være mellom ulike bedrifter, ulike bysamfunn og ulike kommuner i samme land. Forutsetninger eller scenarioer for utvikling i transportvaner som følge av ulike samfunnsendringer (sosiøkonomisk, fysisk, mv.) og befolkningens holdninger, er ikke inkludert i transportmodulen i klimagassregnskap.no. Det er trolig at slike endringer skjer over et byggs levetid (60 år), men hvordan er det få eller ingen faste holdepunkter for å si noe om. TØI s studie over reisevaner og transportmiddelvalg over de siste 25 årene gir 40
viser at endringene har vært relativt små. Videreføres denne utviklingen framover de neste 25 og 50 årene vil det ikke være vesentlig for beregningsresultatene i klimagassregnskap.no. I denne modellen er hovedhensikten å studere de relative forskjellene mellom ulike lokaliseringer og prosjektspesifikke tiltak/egenskaper. 41
7 Ny moduler tomtevalg og uteområder Statsbygg er eier av klimagassregnskap.no og oppdragsgiver for prosjektet med å utvikle metodikk og moduler for beregning av klimagassutslipp som konsekvens av endret arealbruk, fra vegetasjon til bebygd og visa vers, samt oppbygning og drift av grønne og grå områder. Det faglige grunnlaget ligger i kunnskap om binding og frigjøring av CO2 fra jordsmonn/vegetasjon samt utslipp ved materialer og arbeid ved etablering og drift av utendørs grønne og grå flater. FAGUS ved Hege Abrahamsen ble engasjert som prosjektleder for arbeidet. Prosjektgruppa har bestått av Statsbygg v/ Hege Gultvedt og Hilde Herrebrøden, Bioforsk v/agnar Kvalbein, Civitas v/ Eivind Selvig, GreenProject (senere Moe & Brødsgaard as) v/bente Mortensen, Numerika v/tom Normann Hamre og FAGUS v/jorun Hovind og Hege Abrahamsen. Deltakerne i prosjektgruppa har utført arbeidet i prosjektet. Tomtevalgsmodulen gir mulighet for å sammenlikne ulike tomter med hensyn på utslippskonsekvensene av å endre arealbruk på tomtene fra f.eks. vegetasjon/jordsmonn til bebygd er visa vers. Konsekvensene forårsakes av endret opptak, binding og frigjøring av karbon i vegetasjon og jordsmonn. Modul for uteområder gir muligheten til å sammenlikne ulike byggemåter, materialer og driftssituasjoner samt gjøre gode valg med tanke på å oppnå lave klimagassutslipp i et livsløpsperspektiv. Det vil også være en del av en samlet dokumentasjon av klimagassutslipp fra byggeprosjekter inkl. uteområder. Nedenfor er det gitt noen innblikk og overordnet forklaring på i grunnlag, forutsetninger og noen delresultater fra modulene. Dette er beskrevet i detalj i en separat dokumentasjonsrapport; Klimagassregnskap.no/versjon 4 Beregningsmoduler for tomtevalg og uteområder. Dokumentasjonsrapport (Fagus, m.fl., 2012) 7.1 Tomtevalgsmodulen Modulen beregner utslipp av klimagassutslipp som konsekvens av endret bruksområdet for markarealer, f.eks. utslipp som følge av at et myrområde hogges og dreners og gjøres om til bebygd område og/eller park (grasdekt). Tomtevalgsmodulen kan både opereres uavhengig av de andre modulene og settes inn som del av helheten i klimagassregnskapet. I overordnet planlegging vil modulen kunne brukes til å studere klimagassbetydningen av tomtevalg og deretter hvordan tomten disponeres. Disse klimagssutslippene kan så ses i sammenheng med utslippsbidrag fra andre kilder i et byggeprosjekt. Modulen tomtevalg gir mulighet for å beregne klimagassutslippene av å ta i bruk en tomt til andre formål enn de eksisterende. Modulen kan brukes til å sammenlikne utslipp mellom flere tomtealternativer. 42
Tomtemodulen skal gi grunnlag for gode valg med tanke på lave klimagassutslipp i livsløpsperspektiv, samt danne grunnlag for dokumentasjon av klimagassutslipp. Modulen er avgrenset til å omfatte virkninger av tomtevalg. Utslippene beregnes når følgende legges inn: Eksisterende jordbunnsforhold og/eller tidligere bebyggelse. Andelen stående skog på tomta og hvor stor andel av trær som skal fjernes. Ny bruk av tomta; bygninger og faste dekker, grøntareal og urørt areal. Faglig grunnlag karbon i jord Karboninnholdet i jordsmonnet er vesentlig høyere enn i atmosfæren. Jord utgjør derfor en betydelig faktor i karbonregnskapet. Hvordan økt temperatur og endringer av klima vil påvirke denne banken av karbon diskuteres (Davidsson & Janssens 2006). I myr fører oksygenmangel til dårlig nedbryting av plantematerialet og akkumulering av karbon. Drenering eller uttak av slik jord har store konsekvenser fordi det akkumulerte karbonet oksideres og medfører CO2-utslipp. Disse utslippene er store og CO2 utslippet bidrar betydelig mer til klimaet enn den metangassen som dannes i myrene om de fikk ligge urørt (Grønlund & al 2006). I mineraljord vil innholdet av karbon (C) påvirkes av en lang rekke forhold. Dersom disse forholdene er stabile over mange år, antas det at C- nivået stabiliserer seg i en likevektstilstand (West & Six 2007). Det er diskutert om dette også gjelder for kulturjord (Six 2002). For å kunne beregne utviklingen av karbon i jorda, er det utviklet modeller som deler det organiske materialet inn i ulike undergrupper etter hvor stabile de er mot nedbryting. De mest kjente modellene er Century (Parton & al 1986) og The Rothamsted organic carbon turnover model (Coleman & Jenkinson 2008), men også SOILN (Blombäck & al 2003), Yasso (Astrup & al 2010) og blir benyttet. Noen viktige faktorer som bestemmer C-innholdet i jord på lang sikt, er: 1 Produksjonen av organisk materiale a. Vekstforhold (lys, temperatur, vann, næring) b. Planteart (genetisk vekstpotensial, rot/skuddforhold, lignininnhold o.l. ) 2 Nedbryting av organiske materiale a. Mikrobiologisk aktivitet (oksygentilgang, temperatur) b. Stabiliserende elementer (leire, mikroaggregater, komplekse organiske molekyler) Det organiske materialet i jorda består av ca 50 % karbon. (Amha & al 2010, ). Hvordan dette materialet fordeler seg ned gjennom jordprofilen varierer, men generelt er det mer dyptliggende C i dyrket jord enn i skogen (Jobbágy & Jackson 2000). 43
Tabell 5: I Norge er det spesielt store lokale forskjeller i klima, topografi og jordsmonn. Det er derfor nesten umulig å lage modeller som kan estimere karboninnholdet i jorda på et bestemt sted. Om en slik modell var tilgjengelig ville den kreve gode data om lokalklima og jordsmonnet. Så finmaskede data finnes ikke. Prosjektgruppen valgte likevel å presentere en modell ut fra prinsippet om at en grov og forenklet modell er bedre enn ingen modell. Hovedtanken bak modellen er at klima og jordsmonnet på et sted er stabilt. Endret bruk av jordsmonnet vil starte en prosess i jorda mot en ny likevektstilstand, et nytt balansenivå for organisk materiale. I modellen brukes den endringen i C-nivå som kan forventes ved overgangen fra en type vegetasjon til en annen, altså momenter under punkt 1 ovenfor, se også tabell 5 for faktorer. Beregningsfaktorer for karbon i jord som er brukt i modulen for tomtevalg. Endring Kommentar Kg organisk materiale pr m 2 1) Tidligere bebygd til park Fjellgrunn til bygninger Fjellgrunn til grøntanlegg Mineraljord til bygninger Mineraljord til park Myrjord til bygninger Myrjord til park Før Etter Endring i løpet av 60 år 2) Merknader Negativ CO 2 6 10-0,5 Når undergrunnsjord settes i produksjon vil det skje en C- binding. Jfrbakkeplanert jord. Endringshastigheten påvirkes av gjødslingsnivået. Det vil trolig også anvendes anleggsjord. Dette beregnes i selve prosjekteringen. (mangler data) 0 0 0 Nitrøse klimagasser? Transport av sprengmasse ville blitt beregnet andre steder i prosjektregnskapet Nøytral 10 10 0 Det forutsettes her at matjord flyttes inn på fjellet og at det ikke skjer noen endringer i selve jorda. Grov forenkling Positiv CO 2 10 6 0,7 Det antas at jordas innhold av karbon går ned, men relativt langsomt. Matjord vil trolig fjernes og benyttes som anleggsjord. Slik beregning gjøres mer detaljert i modulen for anlegg av plen Nøytralt 10 10 0,5 Det skjer ingen endring Positiv CO 2 120 0 0,8 Myrmasse graves ut og fjernes. Ofte vil den benyttes som i topplag som anleggsjord. Dybde på myra er svært viktig, men her antas en standard dybde på 2 meter med et gitt C-innhold pr m 2. 3) Positiv CO 2 120 30 0,7 Tallene er valgt for å oppnå et årlig CO2-tap mellom 2,5 og 3,0 kg CO2 m -2. Dette er dokumenterte tap ved anvendelse av myrjord til eng. 1) Likevektsnivå på lang sikt. 2) Antatt oppnådd endring i løpet av 60 år. Nedbryting skjer i naturen normalt raskere enn oppbygging (West & Six 2007), men oppbyggingshastigheten påvirkes av blant annet gjødselnivå. (Qian, 2003) 3) Se tabell 4.5 i BioforskRapport 132 2008. Myr 40-70 cm dybde har 644 gram C pr cm dybde. Gjennomsnitts myrdybde i Norge antas å være 2 meter (nederst s 16 i rapporten). 7.2 Modul for uteområder etablering og drift av grønn og grå arealer Etablering Faste og løse dekker består av en oppbygning og et topplag / belegg. Oppbyggingen for en kjørevei består typisk av et forsterkningslag, et bærelag og et settelag, mens en gangsti kan ha kun et settelag. Konstruksjonens bæreevne er avhengig av oppbyggingen, og grunnforholdene vil være avgjørende for hvor tykt forsterkningslaget skal være. Tykkelsen av bærelag kan velges fritt, men for beregning av standardverdier er det satt til 100 mm. Settelag er avhengig av topplagets krav og angitt i NS 3420-K, men variasjonen i tykkelse er ikke stor. Det 44
er derfor tykkelsen på forsterkningslaget og valg av belegg som i hovedsak virker inn på utslippstallene. Drift og skjøtsel Modulen for uteområder gir muligheten for beregning av klimagassutslipp for drift/skjøtsel av faste og løse dekker samt grasarealer. Ulik type oppbygging og valg av materialer gir ulike driftssituasjoner med ulik konsekvens for klimagassutslippene. Lave utslipp i etableringsfasen kan gi høye utslipp i driftsfasen og dermed samlet over livsløpet gi et høyt utslipp av klimagasser. Modulen og delmodulen (drift/skjøtsel) gir muligheter til å utforske hvilke løsninger som kan være de mest klimagasseffektive når både etablering og drift inkluderes i beregningene. Nedenfor gis noen beregningseksempler på virkningen av ulike driftssituasjoner. Utslipp fra utforming og etablering er ikke trukket inn i disse beregningene. Tabell 6. Noen resultater bidrag til helheten Ved etablering av faste og løse dekker er utslippene forbundet med materialinnsatsen i blant annet forsterkningslag, drenering, mv. Tabell 6 gir utslipp fra ulik tykkelse av forsterkningslaget i et 1.000 m 2 anlegg. Klimagassutslipp fra etablering av 1000 m 2 forsterkningslag. Forsterkningslag i mm tonn CO 2-ekv per livsløp (60 år) 100 2,2 300 6,5 700 15,2 Tabell 7. Ulike materialer påvirker bruksegenskaper, estetikk og levetid, og ikke minst utslipp. Det er store forskjeller i utslipp fra ulike utendørs belegg per m 2, se tabell 7. Levetid for grus og asfalt er 20 år, betong (heller og plasstøpt) er 30 år og naturstein er 60 år. Naturstein er mye mer holdbart og utslipp ved bruk av naturstein vil i praksis være lavere enn modulen viser, om det regnes ut fra virkelig levetid. ++ Klimagassutslipp for ulike utendørs belegg, 100 mm. Utendørs belegg, 100 mm tonn CO 2-ekv /livsløp (60 år) korrigert for virkelig levetid asfalt 5,3 15,9 betongheller 25,3 50,6 plasstøpt betong 24,6 49,2 gatestein av granitt 24 24 plater av granitt 24 24 grus 0,6 1,8 Ved etablering av grasareal (gressplen) er det spesielt to ting som påvirker utslipp / binding av karbon (CO 2 -ekv.). Det ene er hva arealet tidligere har bestått av eller vært brukt til, og det andre er hva det organiske tilslaget i anleggsjorda består av. I regneeksemplene i tabell 8 nedenfor er: 45
Tabell 8: Arealet 1.000 m2 Grasfrø - 10 kg, Mineralgjødsel - 30 kg, Anleggsjord med 5 vekt % organisk materiale 20 cm Standard drenering Klimagassutslipp/binding som tonn CO 2 - ekv./livsløp (60 år) ved etablering av 1.000 m 2 grasareal. Tilført anleggsjord med tilslag av hhv. Utgangspunkt myr/organisk ikke myr/organisk tonn CO2- ekv./livsløp tonn CO2- ekv./livsløp Impediment 134-26 Åkerjord 79-81 Eng / beite 134-26 Skog 97-63 Myr 1.652 1.493 Tabell 9. Resultatene viser tydelig at myr, både som tilslag til anleggsjord og som byggegrunn, gir betydelige utslipp. Annet organisk materiale som tilslag i anleggsjorda gir binding, og bidrar dermed positivt i klimagassregnskapet. Når det gjelder forskjellen på å så plen på stedet sammenliknet med å bruke ferdiggras, viser utregninger at utslipp fra innsatsfaktorer og to års skjøtsel av sådd plen ligger nær produksjon av ferdigplen. Da er transporten av ruller med ferdiggras fra produsent til anlegg ikke medregnet. Ved drift av faste og løse dekker omfattes ulike arbeidsoperasjoner. Brøyting av snø og strøing av glatte arealer (faste og løse dekker) er de tiltak som gjentas hyppigst. I tillegg kommer feiing, etterfuging, ugrasbekjempelse og løvhåndtering. Antallet brøytinger / strøoperasjoner er beregnet basert på klimaforhold i ulike landsdeler og høyder over havet. Klima og høyde over havet påvirker utslipp fra brøyting og strøoperasjoner. Andre driftstiltak i løpet av året påvirkes ikke i nevneverdig grad av klima og høyde over havet, og er gitt like verdier i utregningene. Klimagasskonsekvenser for noen eksempler er vist i tabell 9. Klimagassutslipp fra drift av 1.000 m 2 faste dekker. Utslipp tonn CO 2-ekv per livsløp Landsdel Postnummer 100 moh 300 moh 500 moh Østlandet 0000-3999 31 32 33 Sør-Vestlandet 4000-4999 22 33 39 Vestlandet 5000-6999 23 35 43 Trøndelag og Nordland 7000-8999 35 39 39 Troms og Finnmark 9000-9999 35 35 39 46
Drift av grønne arealer. Det som påvirker klimagassutslippene er i hovedsak hvor ofte grasarealer klippes. I beregningen inkluderes både maskinbruken under klippingen og transport av maskiner og personell til/fra anlegget. Antallet klipp regnes ut for ulike klimaforhold, landsdeler og høyder over havet basert på antall vekstdøgn registrert på Bioforsks målestasjoner dividert på antall dager mellom hver klipp. Antallet klipp varierer i vårt tallmateriale fra 8 ganger for vanlig plen som ligger over 400 moh i Nord-Norge til 43 ganger klipp for intensiv plen (golf, fotball mm) under 150 moh på Vestlandet. En rekke variabler er holdt konstante i regneeksemplene i tabell 6, blant annet at arealet er 1.000 m2, transport av folk og maskiner t/r anlegget er satt til 6 km, bortkjøring av avfall t/r til 10 km, det er brukt tall for sitteklipper med bioklipp og lagt inn trimming rundt skilt, sokler mv på 100 m2 samt opprydding med håndblåse av 100 m2. Gjødsling er ikke tatt med. Se vedlegg 2 for mer informasjon om data for klima og vekstforhold. Tabell 10. Antall klippinger og de utslipp målt i tonn CO 2 - ekv som generes per 1.000 m 2 grasareal per livsløp. Plen, vanlig og intensiv Antall klipp Tonn CO 2-ekv./ livsløp Grasbakke antall slått Tonn CO 2-ekv. /livsløp 8 2 1 ikke målbart i modellen 15 3 3 ikke målbart i modellen 24 4 32 6 43 7 Utslippene fra skjøtsel av grasarealer er altså relativt små. For grasbakke, som er langgrasområder som slås 1 3 ganger per vekstsesong, er utslippene så små at de ikke er målbare for areal 1.000 m 2 i modellen. Om vi velger et langtgrasareal på 10 000 m2 med tre ganger slått, blir utslippet 1 tonn CO 2 -ekv./livsløp. 7.3 Usikkerhet og bidrag til et byggeprosjekts totale utslipp Ved oppstart av prosjektet stilte vi oss noen grunnleggende spørsmål: Hva kan tomtevalg, type areal, materialvalg og drift bety for klimagassutslippet som kan knyttes til et uteområde? Er utslippene fra tomtevalg og etablering/drift av uteområder signifikant og av betydning for det samlede utslippet for et byggeprosjekt? Spiller det noen rolle, og er det viktig å gå videre med utvikling av slike beregninger eller er dette helt uvesentlig? Blir usikkerheten i beregningene for stor til at vi kan stole på retningen på utslippsendringene (+- 100%)? 47
Usikkerheten i beregningene er stor, men ikke større enn at vi er av den oppfatning at vi kan stole på retningen på endringene som framkommer. Usikkerhetene ligger på flere nivåer: kunnskapsgrunnlaget om karbonsykler og prosesser i jord og vegetasjon er bare delvis kjent utslipp og binding av karbon. Dette er et felt under utvikling ikke minst internasjonalt i IPCCregi. Endret arealbruk og drift av land- og skogbruk er viktige forhold som inngår i de nasjonale utslippsregnskapene og nå er blitt en del av de internasjonale utslippsforpliktelsene. Utslippsfaktorer for materialtyper (produksjon av disse) er et fagområde som er under sterk utvikling og datakildene blir stadig flere og bedre. Usikerheten her er fortsatt ganske stor for enkeltmaterialer/produkter Utslippsfaktorer for transport av personell og maskinpark, samt maskindrift er godt kjent og har enkeltvis liten usikkerhet Oppbygning av et uteområde og beskrivelser av materialmengder og andre innsatsfaltorer i prosjektene prosjektspesifikke data er til tider svært usikkert. Ofte er beskrivelsene omtrentlige og volumer skjønnsmessig anslått. I mange tilfeller er usikkerheten her den største. Foreløpige resultater blant annet beregningseksemplene gjennomgått i kapitlene dokumentasjonsrapporten for tomtevalg og uteområder, indikerer at klimagassutslippene forårsaket av arealdisponering (tomtevalg og bearbeiding) samt materialbruk ved oppbygning kan være signifikant for et byggeprosjekt. Et annet vesentlig poeng er at dette er forhold som kan påvirkes av utbygger. Man kan velge: annen tomt lavere grad (andel) bearbeiding/kultivering av f.eks. myrområder på en tomt, andre materialtyper og annen design av uteområdene annen driftsform og vedlikehold 48
8 Usikkerhet Det er ikke gjennomført kvantitative usikkerhetsvurdering av klimagassregnskap.no. Det er imidlertid foretatt sammenligning av sluttresultater og delresultater med beregninger foretatt med andre modeller, samt kvalitative vurderinger av de ulike parameterene i modellen. Beregninger med klimagassregnskap.no er beheftet med tre hovedtyper usikkerhet: 1 Usikkerhet i den generaliserte beregningsmetodikken (formelverket) 2 Usikkerhet og variasjoner i de livsløpsbaserte utslippsfaktorene 3 Usikkerhet i prosjektspesifikke data som bruker må legge inn I utviklingen av modellen har vi kontroll over formelverk, databaser og systemgrenser som er valgt. Vedrørende punkt 1. Formelverket kan innføre usikkerhet i den grad de sammenhenger som bygges er overlappende, elementer mangler eller enkelte parametere uriktig gis for stor vektlegging. Det kan også oppstå feil og feilprogrammering som medfører større eller mindre feil i beregningene. Rent kalkulasjonsmessig er beregningene enkle og det er liten usikkerhet selve beregningsformlene. Åpenbare feil i formler eller programmering oppdages gjennom kvalitetssikring av både modellutvikler og brukere, og rettes fortløpende. Vedrørende punkt 2. Systemgrenser er godt definert mellom modulene og for underliggende data. Det er imidlertid stor variasjon i underliggende data i modellens database for utslippsfaktorer for materialer og energivarer/brensler. Her er systemgrenser ved utarbeiding av LCAdataene viktig, og ulike systemgrenser introduserer mulighet for stor usikkerhet i delberegninger. Det er store variasjoner i de livsløpsbaserte utslippsfaktorer på grunn av produsentenes bruk av ulik råvarer, hvor råvaren er hentet fra, transportform og lengde til produksjonssted og ikke minst produsentenes teknologinivå og energikilde. Dataene fra en rekke LCA databaser viser at det innenfor en materialtype kan være større forskjell i klimagassutslipp mellom produksjonssteder enn det er forskjell mellom ulike materialtyper. Ved bruk av generiske data vil usikkerheten reduseres ved at det anvendes gjennomsnitt fra flere datakilder der det blant annet er generalisering av transportformer og avstander. Resultatenes retning (opp, ned, uendret) vil derfor ha liten usikkerhet, mens resultatenes absolutte nivå vil være beheftet med større usikkerhet. Spesielt når valg av produsent skal gjøres er det særdeles viktig å ha kontroll på systemgrenser ved sammenligning av ulike produsenters EPD er. 49
Den samme usikkerheten gjelder også energivarer, spesielt ser det ut til at det er stor variasjon mellom oppstrøms utslipp fra fornybare og lokalt basert energiproduksjon. Det er likevel mindre usikkerhet i utslippsfaktorer for energikilder/brensler enn det er for materialer. Vedrørende punkt 3. Modellbrukeren introduserer selv usikkerhet gjennom kvaliteten på de prosjektspesifikke dataene. Er disse beheftet med feil og mangler vil resultatene fra modellen være tilsvarende usikre. Det kan være for eksempel at materialoversikten ikke er komplett eller at mengde er feilestimert. I alle moduler er kan det skje feil ved inntasting av verdier. Det kan også foretas endringer i de valgfrie beregningsforutsetningene som ikke er tilstrekkelig dokumentert eller underbygget. Selv om det er laget visse kontrollmekanismer i modellen så er det fortsatt mulig å introdusere uønskede feil. Det er også utarbeidet ulike veiledningsnotater til hjelp for brukerne. Men brukerne er selvfølgelig selv ansvarlig for kvalitetssikring av de innlagte data slik at denne usikkerheten reduseres mest mulig. Samlet sett er hovedtrekket at resultatene, de absolutte tallene, er beheftet med stor usikkerhet, men at når det gjelder retningen på utslippsendringer som følge av alternative valg innefor samme prosjekt så er usikkerheten liten. Standardisering av beregningsmetodikk for LCA-beregninger av bygg, utvikling av flere beregningsmodeller og beregning av flere bygg som grunnlag for statistikk vil etter hvert redusere usikkerheten i beregninger av denne typen. Modellen klimagassregnskap.no er kontinuerlig under utvikling og forbedring blant annet ved bedring av kvaliteten på underliggende databaser, kontroll med systemgrenser, formelverk og kontrollmeldinger ved bruker feil. 50
9 Videre utviklingsarbeid 9.1 Forbedringsbehov i Materialmodulene Flere alternative materialvalg Det er kontinuerlig behov for å øke antall alternative material/konstruksjonsvalg. Miljøvaredeklarasjoner (EPD) - utslipp som As-Built Generiske utslippsfaktorer fra LCA-studier anvendes i dagens modell for referansebygg og prosjektert bygg. Det er imidlertid et sterkt ønske fra brukere av modellen å kunne dokumentere konsekvensene av valgte produsenter og produkter. Fram til i dag har det vært svært få produsenter som har levert EPD for byggevarer og det har knapt nok vært grunnlag for å beregne/dokmentere bygningenes utslipp slik de til slutt ble bygget. Det er i ferd med å endre seg og flere og flere produsenter leverer EPDer med LCA-informasjon om blant annet klimagassutslipp fra råvare til fabrikkport (cradle to gate). Det er et ønske om å utvikle modellen slik at den kan ta inn EPD-data for eksempel fra nasjonale og internasjonale databaser. Før det er aktuelt å tilrettelegge for dette kreves det et stort arbeid med å etablere strengere rammer for utarbeidelsen av EPDene og ikke minst innsamling/oppdatering av en sentral produktdatabase. Disse spørsmålene drøftes i regi av EPD-Norge som også er den mest aktuell koordinatoren for et slik arbeid. Materialer i tekniske anlegg Modellen har ikke i dag en egen modul for beregning av utslipp fra materialer som inngår i tekniske anlegg. Imidlertid kan materialmengdene beregnes og legges inn i materialmodulen under arket basismaterialer. Vi har noen ideer til hvordan en egen modul for dette skal være, men arbeidet med utvikling og programmering er foreløpig ikke prioritert. Årsaken er at foreløpig estimater tyder på at andelen av samlet utslipp for et bygg er beskjedne, anslagsvis <1-2%. 9.2 Forbedringer i Transportmodulen Det er behov for å videreutvikle modellen blant annet ved defaultverdier for flere og mer differensierte geografiske områder og ikke minst legge til rette for flere tiltaksmuligheter på prosjektnivå, dvs. etablere flere sammenhenger mellom tiltak og endret transportmiddelfordeling og potensielle utslippsreduksjoner. 9.3 Byggavfall mulig ny modul Det er gjennomført et forprosjekt med sikte på å utvikle en modul for byggeavfall fra byggeprosessen men også ved riving knyttet til rehabilitering eller total riving. Det er ikke tatt beslutning om denne modulen skal utvikles(programmeres). 51
9.4 BIM/IFC-modeller Helt siden oppstarten av utviklingsarbeidet har vi ønsket å legge til rette for en tett kobling mellom klimagassregnskap.no/materialmodulen og BIM/IFC-modeller. Forberedende arbeid og tenkning er gjennomført men det gjenstår nærmere spesifikasjon og uttesting. Arbeidet pågår. 9.5 Uteområder Modulen håndterer per i dag oppbygning av grasarealer og grå flater (gang/sykkel og kjøreflater). Skal modellen gi et mer helhetlig bilde og være meningsfylt å anvende for anleggsgartnere og landskapsarkitekter, må modulen inneholde flere av de elementene som naturlig inngår i et uteområde. Det vil si andre vegetasjonselementer enn gras, bla busker, trær, blomsterbed. Også arealer hører med i en slik modul. Erfaringer med bruk av dagens modul vil gi verdifull input til videre utvikling. 52
10 Referanser BREEAM, 2009. BREEAM Europe Commercial 2009 Assessor Manual. BREEAM-NOR, 2012. Norsk versjon av Assessor Manual. CDP, 2011. Carbon Disclosure Project. www.cdproject.net/en- US/Pages/HomePage.aspx. Crawford, Robert H., 2009. Life Cycle Energy and Greenhouse Emissions of Building Conmstruction Assemblies: Developing a Decision- Support Tool for Building Desingers. University of Melbourne. http://unimelb.academia.edu/robertcrawford/papers EPA, 2011. Guide to Greenhouse Gas Management for Small Business and Low Emitters. EU-JRC, 2011. http://lct.jrc.ec.europa.eu/lct-forum Hambra, 2011. Rapportering til FutureBuilt for Bellonabygget/Vulkan. Se www.futurebuilt.no Hammond and Jones, 2011. Inventory of Carbon & Energy (ICE), Version 2.0. Se også http://www.bath.ac.uk/mech-eng/sert/embodied/ IPCC og EMEP/EEA - retningslinjer for nasjonale utslippsregnskap for mobile kilder ISO 14040:2006 ISO 14040:2006 Environmental Management Life Cycle Assessment Principles and Framework. ISO 14044:2006. Life cycle assessment ISO 14044:2006 Environmental Management Life Cycle Assessment Requirements and Guidelines. Junnila, S., and Horvath, A., 2003. Lifecycle environmental effects of an office building. J. Infrastruct. Syst., 9(4), 157 166. Lindfors et al. 1995. (LCA datakvalitet), og. NS 11005 Universell utforming av opparbeidete uteområder. NS 3420 (ulike deler). NS 3420 Bygg- og anlegg NS 3420-K Anlegsgartnerarbeider NS 3420-Z:2011 Drift og vedlikehold NS 3451 Bygningsdelstabellen NS-EN 15643-2:2011 Bærekraftige byggverk Vurderinger av bygninger i et bærekraftsperspektiv Del 2: Rammeverk for vurderinger av miljøpåvirkning. 53
NS-EN 15978:2011 Bærekraftig byggverk Vurdering av bygningers miljøpåvirkning Beregningsmetode. NS3031 beregningsmetode energiberegninger for bygg. NS3700 passivhus bolig metode og forutsetninger for energiberegninger. prns3701 passivhus yrkesbygg metode og forutsetninger for energibergninger. Selvig, E., m.fl., 2007. Klimagassregnskap for utbyggingsprosjekter. Utvikling av et beregningsverktøy og eksempel på et klimagassregnskap for en del av Fornebu. Civitas-rapport, 2007. Selvig, E., 2010. Civitas-notat: Er det sammenheng mellom elektrisitetsbruk og klimagassutslipp? Selvig, E., m.fl., 2011. Klimagassregnskap.no/versjon 3. A Model for calculation of Life Cycle Greenhouse Gas Emissions for Buildings. Carbon Footprint and Life Cycle Assessment. Statsbygg - rapport. September 2011. Selvig&Zervenka, 2008. Holistic Life Cycle GHG Emisions Associated with Buildings. ss1276-1283 fra Sb08 Vol 2 19 Dec. Proceedings of the World Conference SB08 - ISBN 978-0-646-50372-1 Statsbygg, 2010. Statsbyggs miljøstrategi. Langsiktige miljøambisjoner og miljømål. TEK10 forskriftskrav med forutsetninger. Direktoratet for byggkvalitet. TØI, 1190/2012: Hjorthol, Randi: Endring i befolkningens reisevaner i en 25-årsperiode trender og drivkrefter. TØI, 1190/2012: Vågane, Liva et al.: Den nasjonale reisevaneundersøkelsen 2009-nøkkelrapport. www.ssb.no/klima/boks1.html. www.ecobox.no www.framtidensbyer.no www.futurebuilt.no ZEB, 2011. Memo om elektrisitetsbruk og klimagassutslipp. 54
Vedleggsnotat 1 Utslippsfaktorer transport og energibruk i drift, oppdatering fra v3 til v4 Referanser og kildelitteratur som er gjennomgått SSB, 2010. The Norwegian Emission Inventory 2010.Documentation of methodologies for estimating emissions of greenhouse gases and long-range transboundary air pollutants. JRC, 2007. WELL-TO-WHEELS ANALYSIS OF FUTURE AUTOMOTIVE FUELS AND POWERTRAINS IN THE EUROPEAN CONTEXT WELL-to-WHEELS Report. Version 2c, March 2007. JRC, 2008 (EUR 23549 EN 2008). Biofuels Versus Diesel and Gasoline in the JEC-WTW report version 2c. An Extract from the 'Well-to-Wheels Analysis of Future Automotive Fuels and Powertrains in the European Context', ver. 2c March 2007. ZEB, 2011. MEMO Proposal for CO2-factor for electricity and outline of a full ZEB-definition, 2011-05-03, Tor Helge Dokka Sintef, 2007. Rapport 42. 55
Utslippsfaktorer i modul for stasjonær energi Livsløpsanalyse er et sentralt prinsipp for fotavtrykksberegninger for produkter. Det betyr at utslippsfaktorer for et produkt skal omfatte utslipp forbundet med alle ledd fra råvare fram til et produkt som sluttbruker kan anvende. I vårt tilfelle her er det ulike energivarer som anvendes til oppvarming, kjøling, belysning, el-utstyr og transport. Systemgrensene kan settes opp som følger: Utvinning av råvare Transport av råvare Raffinering/foredling Distribusjon til bruker Karboninnhold i innfyrt brensel (CO2 utslipp ved forbrenning) Energibruk levert energi forutsetter gitte virkningsgrader/teknologi ved bruk Vi ser kun på klimagassutslipp og ikke andre miljøbelastninger forbundet med energiressursene og omformingen. Dette omtales derfor i litteraturen ofte som en begrenset livsløpsanalyse. Et av problemene som oppstår ved videre bruk av resultater fra livsløpsanalyser er den store variasjonen i resultatene. Variasjoner som har sin årsak i at energibruk og utslippsnivå er avhengig av råvarelokalitet, råvarekvalitet, behovet for raffinering, raffineringsmetoder, transportavstander og ikke minst virkningsgrader i siste ledd, dvs. omforming til nyttbar energi (energitjeneste). Disse forholdene er problematisert og drøftet i bla. Dallemand m.fl., 2010. Den store variasjonen gjelder spesielt for bioenergiressurser (bio oljer), men også for fossile oljer er det variasjoner knyttet til råoljekvalitet, forekomstens lokalisering, transport, etc. Sintef Byggforsk og Standard Norge benytter utslippsfaktorer som grunnlag for å avgjøre om kravet om maksimalt CO 2 -utslipp for passivhus oppfylles, jf. tabell D.1 hentet fra Sintef rapport 42 og NS3700 Passivhus. Koeffisientene gitt per kwh levert energi. Det er i publikasjonen ikke oppgitt nærmere informasjon om hva som er grunnlaget for angitte utslippskoeffisienter. Verdiene i tabellen viser hva som etter Sintefs vurderinger er dagens koeffisienter, inkludert utslipp fra oppstrøms aktiviteter. Det er imidlertid nedenfor foretatt en gjennomgang av andre studier og EU-autoritative referanser som operer med andre verdier. Det understrekes at gjennomgangen ikke er uttømmende. I det videre arbeid foreslås det å foreta eksperthøringer for å avdekke og om mulig komme fram til et sett med omforente og autoritative koeffisienter (med usikkerhetsintervaller). 56
Oppstrøms utslipp (råvare, transport, foredling, distribusjon) Beregningsleddene 1.-4. er i en metaanalyse utført av EUs forskningsinstitutt JRC (2007/2008) analysert og angitt som gjennomsnittsverdier for Europa (generisk). Fyringsolje/diesel: Råoljeutvinning: Råoljetransport: 3,3 g CO2-ekv./MJ 0,8 g CO2-ekv./MJ Raffinering til diesel: Distribusjon til kunde: 8,6 g CO2-ekv./MJ 1 g CO2-ekv./MJ ca 13,7 g CO2-ekv./MJ => ca 49,3 g CO2-ekv./kWh som til vårt formål er avrunder opp til: 50 g CO2-ekv./kWh Fossil Naturgass Naturgass (ikke komprimert): 11,6 17,9 g CO2-ekv/ MJ => 41,7-64,4 g CO2-ekv./kWh => 53 g CO2-ekv./kWh CNG (komprimert NG): 14,5-20,8 g CO2-ekv/ MJ => 52,2 74,8 g CO2-ekv./kWh => 63,5 g CO2-ekv./kWh LPG (fra NG til flytende): NG + 8 g CO2-ekv./MJ => NG + 28,8 g CO2- ekv./kwh => 81,8 g CO2-ekv./kWh Biobrensler Det er ikke beregnet oppstrøms for faste biobrensler til stasjonære formål i denne studien (EU-JRC, 2007-2008), men biodiesel, etanol(bensin) og biogass. Bio-olje/diesel, etanol og biogass har et oppstrøms utslipp på mellom -58 og +93 g CO2-ekv./MJ drivstoff (energiinnhold), dvs. -208 til 335 g CO2-ekv./kWh. Biodrivstoff/brensler regnes ikke å ha netto klimagassutslipp i forbrenningsfasen (motregnes mot opptak i ny vegetasjon i løpet av et til flere år). Der biodrivstoff/biobrensel blandes med fossile drivstoff/brensler vil utslippet fra forbrenningsfasen øke pro rata med andel fossilt. Bio-olje Etter vår oppfatning kan bio-olje tilvirkningsmessig sidestilles med syntetisk biodiesel, DME, eller fra biodiesel fra oljevekster og dyreavfall, RME, REE el. SME. Fra avfallsvirke og dyrket skog: 7 g CO2-ekv/MJ => 25,2 g CO2- ekv/kwh Fra avlut (restprodukt fra celluloseindustri): 2 g CO2-ekv/MJ => 7,2 g CO2-ekv/kWh 57
Fra slakte- og fiskeavfall: 25-52 g g CO2-ekv/MJ => 89,9 187 g CO2-ekv/kWh => 138,5 g CO2-ekv/kWh Ved/Flis/Pellets. Standard Norge (basert på Sintef), foreslår i prsn3700 en utslippsfaktor for alle typer bioenergi på 14 g CO 2 -eqv per kwh levert energi (jf. NS 2009). Det er her medregnet felling av tre, transport til veg, vegtransport, foredling til brensel (ved/flisopphugging, pelletsprouksjon, annen foredling), virkningsgrad for omforming til nyttbar energiform (varme). Bio-olje er ikke nevnt i denne sammenheng og inngår ikke i SNs vurderinger. IVL, 2009. Beregning i tråd med regnereglene i fornybardirektivet (RED= Direktiv 2009/28/EC Annex V, part C) gir utslippskoeffisienter på mellom 1,3 og 29 g CO2-ekv/MJ pellets avhengig av forutsetninger om råvarekvalitet, transportavstander og energivare i produksjonen. Dette tilsvarer mellom ca 5 og 105 g CO2-ekv./kWh energiinnhold i pellets. Høyeste verdi får man hvis det forutsettes at elektrisiteten som inngår i produksjon er produsert i kullkraftverk og at det i tillegg anvendes fossile energivare både i produksjon og distribusjon av pellets. Samlet sett konkluderer IVL med at dette er en lite sannsynlig situasjon for pelletsproduksjon i Sverige. Laveste verdi får man ved bruk av nordisk produksjonsmiks for elektrisitet og stor andel andre fornybare kilder i produksjons og transportleddene. Man kan innenfor RED-metoden argumentere for å anvende en annen utslipsfaktor for elektrisitet, for eksempel slik som foreslått i klimagassregnskap.no, gjennomsnittsfaktor på ca 260 g CO2-ekv./kWh over de neste 60 årene (se eget avsnitt nedenfor). Anvendes denne ender vi på en utslippsfaktor på mellom 10 og 40 g CO2-ekv./kWh avhengig av hvor stor andel annen fossil energi som inngår i produksjonen og distribusjonen. Dette synes som et rimelig intervall. Biogass (CBG): Fra tørrgjødsel: 20 g CO 2 -ekv/mj => 71,9 g CO 2 -ekv/kwh Fra flytende gjødsel: -58 g CO 2 -ekv/mj => -208,6 g CO 2 - ekv/kwh (pga. at CH4-utslipp hindres/samles opp) Fra kommunal kloakk: 35 g CO 2 -ekv/mj => 125,9 g CO 2 - ekv/kwh Det kan argumenteres med at biogass fra kommunalt avfall skal ha utslippsverdi null fordi alternativet uansett vil være forbrenning/fakling uten energiutnyttelse og/eller produksjon av drivstoffkvalitet. Vi har her valgt å vise utslippsfaktoren som er gitt i EU-JRCs dokumentasjon der det blant annet er tatt hensyn til innhold av fossilt materiale i avfallet, energibruk til stripping/oppgradering til drivstoffkvalitet og distribusjon. Direkte utslipp ved forbrenning SSB angir direkte CO 2 -utslipp ved forbrenning av energivare anvendt i Norge, dvs. gjennomsnittet av de kvaliteter som forhandles. For virkningsgrader se neste avsnitt. 58
Fyringsolje: 265 g CO 2 /kwh energiinnhold Parafin: 263 g CO 2 /kwh Naturgass: 202 g CO 2 /kwh LPG: 234 g CO 2 /kwh Bioenergi (ved, flis, bioolje, biogass, mv.): 0 g CO 2 /kwh Elektrisitetsproduksjon og utslipp Utslippet er av ZEB (Dokka) angitt til 361 g CO 2 /kwh i 2010. Deretter følges funksjonen som er gitt nedenfor. Den korresponderer med lineær reduksjon til null utslipp i 2054 og videre framover. Et forløp som Dokka mener er i tråd med EUs Road map to a zero emission future og 2- gradersmålet. Dette gir et gjennomsnitt på ca 132 g CO 2 -ekv./kwh levert energi i 60 års perioden 2010 til 2070. Utslippsfunksjonen EU-referanse i klimagassregnskap.no er redegjort for i Civitas-notat, 2011. Her er det forutsatt en lineær reduksjon fra dagens nivå på ca 400 til null i 2100. Det gir 50% reduksjon i 2050 og et snitt på 269 g CO 2 -ekv/kwh for perioden 2010 til 2070. Begge disse utslippsfunksjonene er implementert i klimagassregnskap.no. Figur V1.1: Utklipp fra ZEB- dokument Virkningsgrader for ulike anlegg og energivarer - LCA-faktorer Det vil være store variasjoner i virkningsgrad mellom ulike typer anlegg for omforming til varme (nyttbar energi). Nedenfor er det listet virkningsgrader fra SSB (2010). Dette er gjennomsnittlige virkningsgrader for anvendelse av de ulike energivarene på fastlands- Norge utenom industri. Bruk av naturgass på fastlandet (ikke offshore) er nylig oppdatert (2010). Fyringsolje: virkningsgrad 0,8 Parafin: virkningsgrad 0,8 59
Naturgass, CNG, LPG, CBioG: virkningsgrad 0,95 Bioenergi (ved, flis, bioolje, mv.): virkningsgrad 0,80 Disse gjennomsnittsfaktorene egner seg ikke til bruk i klimagassregnskap.no, der det skal planlegges nye bygg og rehabilitering av bygg med framtidige levetid på 60 år. De fleste fyringstekniske anlegg må skiftes ut etter om lag 25 år og nye anlegg vil som hovedregel ha bedre virkningsgrad enn eldre løsninger. I modellen er det anledning til å endre virkningsgrad i hht. prosjektert løsning for det konkrete bygget. Klimagassregnskap.no bruker i referanseberegningene virkningsgrader basert på normativt vedlegg til Norsk Standard for energiberegninger (NS 3031, tabell B9 og 11). Tabell V1.1: Utslippsfaktorer og virkningsgrader for energibruk i drift oppsummeringstabell som grunnlag for beregningene i klimagassregnskap.no/versjon 4. Elektrisitet er angitt med faktoren som er gjennomsnittet for 60 års perdioden 2012 til 2072. 60
Utslippsfaktorer i modul for transport Utslippsfunksjonene som anvendes i beregningene i klimagassregnskap.no er dels basert på gjennomsnittsverdier for den norske bilparken ved kjøring (SSB), dels framskrivning av teknologisk effektivisering i forbrenningsmotorer (TØI) og verdier for utslipp fra utvinning, raffinering og distribuering av en rekke alternative Well-To- Tank-varianter, WTT-path s, for fossil bensin, fossil diesel, biodrivstoff, naturgass og hydrogen (EUs Joint Research Centers). Fossile drivstoff For bensin- og dieselbiler på teknologinivå 2010-2015 er oppstrøms utslippsbidrag, WTT, på hhv. 13 og 14 g/mj eller ca 14-15 prosent per kjt.km av samlet Well-to-Wheel (WTW). WTW-faktorene for lette kjøretøy er basert på standard kjøresykel; NEDC-kjøresykel med kaldstart og blandet kjøring (JRC): Bensin: 158,9 g CO 2 -ekv/kjt.km Diesel: 153,6 g CO 2 -ekv/kjt.km Naturgass CNG: 134,1 g CO 2 -ekv/kjt.km Naturgass LPG: 138,9 g CO 2 -ekv/kjt.km Hydrogen: 53,6 137,5 g CO 2 -ekv/kjt.km Biodrivstoff Biodiesel (ulike varianter), etanol og biogass har et oppstrøms utslipp (WTT) på 2-30 g CO 2 -ekv./mj drivstoff (energiinnhold), dvs. 7 108 g CO 2 /kwh. Biodrivstoff regnes per definisjon å ikke ha netto klimagassutslipp i forbrenningsfasen. Alt CO 2 som slippes ut ved forbrenning forutsettes bundet i ny vegetasjon i løpet av tilstrekkelig kort tid til at det ikke fører til økte konsentrasjoner i atmosfæren. Der biodrivstoff blandes inn i fossile drivstoff vil utslippet fra WTT-fasen reduseres tilsvarende biodrivstoffandelen. Biodiesel - DME Fra avfallsvirke og dyrket skog: 5,5-11,1 g CO 2 -ekv/kjt.km Bio-Ethanol Halm hvete: 16,7 g CO 2 -ekv/kjt.km Dyrket skog: 40 g CO2-ekv/kjt.km Biogass: 61
Fra tørrgjødsel fra dyr: 9 g CO 2 -ekv/kjt.km Fra flytende gjødsel fra dyr: minus 140 g CO 2 -ekv/kjt.km (pga. fjerner CH4 utslipp) Fra kommunalt avfallsdep.: 31,8 g CO 2 -ekv/kjt.km (Fra flytende gjødsel ser vi bort fra i de videre beregningene. Årsaken er at det her er lagt inn noen forutsetninger om at utslippet av metan (CH 4 ) ikke anvendes eller oksideres til CO 2 ) Elektrisitet til transportsektoren For elektrisitet benyttes europeisk systemgrense og utslippsfunksjonen 2 gradersmålet = EU-mål = ZEB-funksjonen som er beregnet til å være 361 g CO 2 -ekv/kwh (i 2010) og et gjennomsnitt på 132 g CO 2 /kwh for 60 års perioden 2010-2070. Gjennomsnittlig forbruk for el-biler settes til 0,2 kwh/kjt.km (SSB, 2011). Det gir WTW-utslipp på ca 70 g CO 2 -ekv./kjt.km (2010) og ca 25 g CO 2 -ekv./kjt.km (2010-2070). Effektivisering Av samlet utslipp fra et kjøretøy vil trolig andelen fra utvinning, raffinering og distribusjon øke etter hvert som motorteknologiene effektiviseres, dvs. at WTT øker vs TTW. Akkurat hvordan dette forholdet vil endres har vi liten kunnskap om fordi det jo også vil skje effektiviseringer i denne oppstrømskjeden. På den annen side vil stadig mer marginale oljereserver kunne føre til pat utslippet per utvunnet og raffinert drivstoff øker. På grunn av den store usikkerheten i hvordan utslippseffektiviseringen vil utvikle seg velger vi som en forenkling å se bort denne faktoren. Vi forutsetter i stedet at de to delene WTT og TTW gjennomgår om lag samme effektivisering, dvs. at forholdstallet holder seg uendret. Denne forenklingen vil ha liten til neglisjerbar innvirkning på sluttresultatet. Utslippsfunksjonene - TTW Funksjonene som anvendes klimagassregnskap.no er et gjennomsnitt av bilparken i Norge. Det er vektet inn dagens andel bensin og diesel samt en utvikling i dette forholdstallet slik som foreslått i framskrivningene i Klimakur2020. Vi har i modellen satt et skille mellom utslippsfaktor fra bykjøring og fra landeveiskjøring. Bykjøring har vi definert som kjøring under 50 km/t som medfører høye utslipp per kjt.km på grunn av hyppige start og stoppmønster. Landeveiskjøring er definert som kjøring over 50 km/t med færre start og stoppsituasjoner. Kaldstart er inkludert i begge. Dette er kun direkte utslipp ved kjøring og inkluderer ikke oppstrøms utslipp. JRC s WTW-faktorer, dvs. inkl. oppstrøms utslipp, for 2010-2015 teknologinivå er basert på blandet kjøring etter NEDC-kjøresykelen. 62
Sammenlignet med de norske 2010-faktorene kun for direkte utslipp (WTT), viser at WTW-faktorene ligger 6-9 % høyere enn de norske faktorene. JRC s generaliserer imidlertid sine funn for bensin og diesel og konkluderer med at WTT (oppstrøms) utgjør 14-15 % av WTWutslippet. Det er rimelig at det her er et avvik mellom JRC og våre norske verdier all den tid de norske utslippsfaktorene er basert på nasjonale tall for reelt forbruk og utkjørte km mens JRC s verdier er basert på en standardisert kjøresykel - labtestet. Det er likevel rimelig å tro at forholdet WTT/WTW fra JRC analyse er robust og har overføringsverdi til norske forhold. Vi kan med rimelig sikkerhet anta at JRS s forholdstall kan anvendes for norske forhold. Vi gir derfor de norske TTW-utslippsfunksjonene for bensin og diesel et påslag på 15 % for å inkludere oppstrøms utslipp slik at funksjonene representere WTW-utslippsfunksjoner. Det gir følgende utslippsfunksjoner WTW i klimagassregnskap.no v4 (figur v1.2) 63
Utslippsfunksjoner TTW som har vært anvendt i klimagassregnskap.no/v1- v3. 0,250" 0,200" Bykjøring*+*personbil* 0,160" 0,140" 0,120" landeveiskjøring*+*personbil* 0,150" 0,100" y"="$0,0017x"+"3,6499" 0,080" y"="$0,0012x"+"2,6243" 0,100" 0,060" 0,050" 0,040" 0,020" 0,000" 2000" 2010" 2020" 2030" 2040" 2050" 2060" 2070" 2080" 2090" 0,000" 2000" 2010" 2020" 2030" 2040" 2050" 2060" 2070" 2080" 2090" Bykjøring*+*tunge* landeveiskjøring*+*tunge* y"="$0,0007x"+"1,7374" 0,600" 0,500" 0,400" 0,300" 0,200" 0,100" y"="$0,0023x"+"5,1057" 0,350" 0,300" 0,250" 0,200" 0,150" 0,100" 0,050" 0,000" 2000" 2010" 2020" 2030" 2040" 2050" 2060" 2070" 2080" 2090" 0,000" 2000" 2010" 2020" 2030" 2040" 2050" 2060" 2070" 2080" 2090" 1,200" Bykjøring*+*buss* 1,000" y"="$0,0074x"+"15,875" 0,800" 0,600" 0,400" 0,200" 0,000" 2000" 2020" 2040" 2060" 2080" 2100" landeveiskjøring*+*buss* 0,700" 0,600" 0,500" 0,400" 0,300" 0,200" y"="$0,0034x"+"7,4509" 0,100" 0,000" 2000" 2020" 2040" 2060" 2080" 2100" Nye utslippsfunksjoner WTW som implementeres i klimagassregnskap.no/v4 0,300" Bykjøring*+*personbil* 0,180" landeveiskjøring*+*personbil* 0,250" 0,160" 0,140" 0,200" 0,120" 0,150" y"="$0,002x"+"4,1974" 0,100" 0,080" y"="$0,0014x"+"3,018" 0,100" 0,060" 0,050" 0,040" 0,020" 0,000" 2000" 2010" 2020" 2030" 2040" 2050" 2060" 2070" 2080" 2090" 0,000" 2000" 2010" 2020" 2030" 2040" 2050" 2060" 2070" 2080" 2090" Bykjøring*+*tunge* landeveiskjøring*+*tunge* y"="$0,0008x"+"1,9981" 0,700" 0,600" 0,500" 0,400" 0,300" y"="$0,0026x"+"5,8715" 0,400" 0,350" 0,300" 0,250" 0,200" 0,200" 0,100" 0,000" 2000" 2010" 2020" 2030" 2040" 2050" 2060" 2070" 2080" 2090" 0,150" 0,100" 0,050" 0,000" 2000" 2010" 2020" 2030" 2040" 2050" 2060" 2070" 2080" 2090" 1,400" Bykjøring*+*buss* 1,200" 1,000" y"="$0,0085x"+"18,256" 0,800" 0,600" 0,400" 0,200" 0,000" 2000" 2020" 2040" 2060" 2080" 2100" landeveiskjøring*+*buss* 0,800" 0,700" 0,600" 0,500" 0,400" 0,300" 0,200" y"="$0,0039x"+"8,5685" 0,100" 0,000" 2000" 2020" 2040" 2060" 2080" 2100" Figur V1.2: Utlippsfunksjoner for transport versjon 3(øverst) og versjon 4 (nederst). 64
Hva så med substitusjonseffekter, dvs virkningen av at bensin og diesel byttes ut med naturgass, biodrivstoff, hydrogen, elektrisitet, mv.?. En sammenligning mellom WTW-faktorene for lette kjøretøy (personbiler og lette varebiler) fra JRC viser den relativ utslippsreduksjon per kjt.km, se tabellen nedenfor. En el-bil med forbruk på 0,2 kwh per kjt.km har et utslipp på ca 70 g CO 2 -ekv./kjt.km med europeisk el-miks (2010). Relativt til JRC s utslippsfaktor for bensin og diesel er utslippet fra el-drift hhv. 44 % og 46 %. I de utslippsfunksjonene som anvendes som startpunkt for beregningene i klimagassregnskap.no/v4 er ikke innfasing av alternative drivstoff inkludert. Her er det kun teknologieffektivisering og et generelt skift fra bensin til diesel, 70/30 i 2010 til 30/70 i 2030 (ref. Klimakur 2020). Begge deler er trend framskrevet til 2080. Default biodrivstoff andel er 5% i hele perioden; biodiesel, bioethanol og biogass. Relativt til bensin og diesel er WTW klimagassutslippet for disse drivstoffene hhv. ca 4,5 %, 5% og 20%. WTW utslippsvirkningen av en 5% biodrivstoffandel er ca -4,5% [- 0,05*0,9=-0,045]. Da er det forutsatt at WTW-utslippet fra biodrivstoff i gjennomsnitt er 1/10 av utslippet fra fossilt. (se ovenfor) I klimagassregnskap.no er det lagt opp til at et drivstoffskift for buss eller personbil vil være et prosjektspesifikt tiltak. Det betyr at det må være en bevisst handling fra brukerne av bygget at bilparken eller kommunen(?) at bussdriften skal gå på biodrivstoff eller elektrisitet. 65
Vedleggsnotat 2 Materialer i versjon 4 med referanser Kilder til klimagassutslippsdata som er benyttet i versjon 4 Tilgjengelige datagrunnlag for revisjon og utvidelse av materialdatabasen i klimagassregnskap.no er kartlagt. Tilgangen på nye data som supplerer data fra versjon 3 som ikke tilfredsstiller kravspesifikasjonen er god. Dette er et forventet resultat ettersom fokus på, og anerkjennelse av livsløpsvurderinger blir stadig større innen byggsektoren. I følge kravspesifikasjonen skal ikke data som er heftet med innkjøp og/eller driftskostnader benyttes. Anerkjente databaser som blant annet Ecoinvent og PE-GaBi er derfor ikke vurdert i dette prosjektet. Med bakgrunn i kravspesifikasjon er det som datagrunnlag for versjon 4 av materialdatabasen til klimagassregnskap.no, benyttet kilder som vist i tabell V2.1 og V2.2. En beskrivelse av benyttede databaser er gjort i tekniske rapport fra NTNU. Det er valgt å ikke publisere alle utslippsfaktorer samlet. Faktorene kan fås enkeltvis på forespørsel til prosjektleder eller ved å søke i de angitte referanser i tabellene. I tillegg til databaser er det benyttet noe data fra studier gjengitt i vitenskapelige artikler som overholder retningslinjene i kravspesifikasjonen. Tabell V2.1: Oversikt over datakilder for klimagassutslipp benyttet i klimagassregnskap.no versjon 4 Datakilder Nettadresse European Reference Life Cycle Data http://lca.jrc.ec.europa.eu/lcainfohub/datasetarea.vm System (ELCD) Worldsteel European Aluminium Association (EAA) Spine@CPM http://www.worldsteel.org/steel-by-topic/life-cycle-assessment.html http://www.alueurope.eu/?page_id=162 http://www.cpm.chalmers.se/cpmdatabase/aboutdatabase.htm Invetory of Carbon & Energy (ICE) KBOB http://wiki.bath.ac.uk/display/ice/home+page;jsessionid=f781f254be8ff24c3 D0073867C2D030D http://www.bbl.admin.ch/kbob/ Plastics Europe http://www.plasticseurope.org/plastics-sustainability/life-cycle-thinking-1746.aspx EPD- Norge http://www.epd-norge.no/category.php?categoryid=365 66
3,5" Stål#'#Armeringsjern# 3" kg#co2'ekv.#per#kg#materiale## 2,5" 2" 1,5" 1" Serie2" Lineær(Serie2)" 0,5" 0" 0" 0,1" 0,2" 0,3" 0,4" 0,5" 0,6" 0,7" 0,8" 0,9" 1" Andel#resirkulert#metall#i#smelta# ""3,500"" Stål#'#H'bjelke#og#profiler# kg#co2'ekv.#per#kg#materiale### ""3,000"" ""2,500"" ""2,000"" ""1,500"" ""1,000"" Serie2" Lineær(Serie2)" ""0,500"" "6"""" 0" 0,1" 0,2" 0,3" 0,4" 0,5" 0,6" 0,7" 0,8" 0,9" 1" Andel#resirkulert#metall#i#smelta# 12" Al'blokk,#profil#og#plate# kg#co2'ekv.#per#kg#materiale# 10" 8" 6" 4" 2" Serie2" Lineær(Serie2)" 0" 0" 0,1" 0,2" 0,3" 0,4" 0,5" 0,6" 0,7" 0,8" 0,9" 1" Andel#resirkulert#metall#i#smelta# Figur V2.1: Eksempel fra versjon 4 der utslippsfunksjoner for material med varierende innslag av resirkulert/gjenvunnet materiale (her metaller) er implementert. 67
Tabell V2.1: Materialer og kilder til utslippsfaktorer tabellen går over 5 sider. Utslippsfaktorene er ikke gjengitt. Oppgis på forespørsel. Tabell&1: Oppdaterte&verdier&for&eksisterende&datasett. Bæresystemer og elementer [kg CO2eq./kg materiale] Kilde A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 A11 Betong, generell Tre Tømmer Stålbjelke Stål fra skrap, generell Stål fra malm Sement lettklinker (leca) leca-vegg Aluminium, primær (ingot) Aluminium, resirkulert (ingot) Dette er gjennomsnittsdata for betong benyttet innen konstruksjon. Sementandelen på massebasis er 12%. Dette datasettet kan benyttes når man ikke har en videre spesifisering ang. kvalitet og representerer gjennomsnittlig Europeisk teknologi for produksjon. Dette datasettet omfatter kultivering og foredling av gran til ferdig, ubehandlet trevirke/skurlast til bruk innen konstruksjon som reisverk, fasader og andre relevante bruksområder. Datasettet representerer gjennomsnittlig Europeisk teknologi. Data omfatter livsløpet til gran fra kultivering til sagbruk hvor det ferdige produktet er rundtømmer med bark. Datasettet representerer gjennomsnittlig Europeisk teknologi. Stålbjelker og stålseksjoner av varmrullet stål. Dette omfatter I-bjelker, H- bjelker og lignende produkter som benyttes innen konstruksjon. Datasettet representerer gjennomsnittlig Europeisk teknologi. Stål som er produsert utelukkende av skrap, dvs. 100% resirkulert. Dette er sjelden tilfelle i praksis og det anbefales å bruke data med en gitt resirkuleringsgrad. Dette er stål som er fremstilt uten bruk av skrap i smelten. Dette er sjelden tilfelle i praksis og det anbefales å bruke data med en gitt resirkuleringsgrad. Datasettet representerer gjennomsnittlig Europeisk teknologi. Portland sement (CEM I) bestående i hovedsak av Portland sement klinker hvor klinkerprosessen er modellert med gjennomsnittsverdier av de ulike prosesseringsmetodene. Datasettet representerer gjennomsnittlig Europeisk teknologi. Lettklinker levert som bulk. Data basert på EPD fra én enkelt produsent i Norge. Pusset vegg av lecastein. Data basert på EPD fra én enkelt produsent i Norge. (Beregnet ut i fra tall gitt per m2 vegg (165 kg / m2)) Dette datasettet omfatter produksjon av primær aluminium fra utvinning av bauxitt gjennom omdanning til alumina og støpning av ingot. Dette er ubehandlet aluminium og representerer gjennomsnittlig Europeisk teknologi. Dette datasettet omfatter de innsatsfaktorer i behandlingen av aluminiumskrap til sekundær ingot av resirkulert aluminium. Datasettet representerer gjennomsnittlig Europeisk teknologi. 0,107 0,026 0,007 1,132 0,47 2,89 0,9 Inventory of carbon and energy v.2 (ICE) European Reference Life- Cycle Database European Reference Life- Cycle Database European Reference Life- Cycle Database Inventory of carbon and energy v.2 (ICE) Inventory of carbon and energy v.2 (ICE) European Reference Life- Cycle Database 0,252 EPD-Norge (Vold, 2008) 0,224 EPD-Norge (Vold, 2009) 9,908 0,521 European Aluminium Association (EAA) European Aluminium Association (EAA) Fasademateriale B1 B2 Glass C1 Tegl mørtel Glass Isolasjon D1 D2 D3 D4 Data omfatter produksjon av teglstein fremstilt fra brent leire til bruk i murverk i bygninger. Fuging er ikke inkludert i datasettet. Det antas en tetthet på 2,3 kg per teglstein. Materiale til fuging i murverk som binding mellom teglstein. Blandingsforhold 1:4 er antatt. Glass til bruk i vinduer og fasader. Datasettet gjelder for primærglass. For resirkulert glass må et annet datasett benyttes. Datasettet representerer gjennomsnittlig teknologi fra britiske glassprodusenter. Polystyren (EPS) som kan brukes som isolasjon i vegger/dekker. Datasettet Polystyren (EPS) representerer gjennomsnittlig Europeisk teknologi for generell produksjon av polystyren. Standard isolasjonsprodukt til bruk i bygninger. Datasettet er modellert med Glassull 50/50 fordeling mellom varmetilskudd i produksjonen fra elektrisitet og gass. Datasettet representerer gjennomsnittlig Europeisk teknologi. Standard isolasjonsprodukt til bruk i bygninger. Datasettet representerer Steinull / Rock wool gjennomsnittlig Europeisk teknologi. Cellulosefiberisolasjon til bruk i bygninger. Data innhentet fra Cellulosefiber økobyggdatabasen KBOB, utgitt av det føderale sveitsiske bygg og eiendomskontoret. [kg CO2eq./kg materiale] 0,24 0,182 [kg CO2eq./kg materiale] 0,91 [kg CO2eq./kg materiale] 3,415 3,334 5,089 0,368 Kilde Inventory of carbon and energy v.2 (ICE) Inventory of carbon and energy v.2 (ICE) Kilde Inventory of carbon and energy v.2 (ICE) Kilde European Reference Life- Cycle Database (ELCD) European Reference Life- Cycle Database (ELCD) European Reference Life- Cycle Database (ELCD) Sveitsiske føderale kontor for konstruksjon og fast eiendom (KBOB) 68
D5 Polyuretan Ulike typer platematerialer Polyuretanskum til bruk som isolering i bygg. Datasettet representerer gjennomsnittlig Europeisk teknologi og er innsamlet av den europeiske plastforeningen. 4,249 Plastics Europe [kg CO2eq./kg materiale] E1 Gips Gips som råmateriale. 0,243 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 F7 F8 G1 H1 Gipsplater Kryssfiner (plywood) sponplater porøse trefiber/asfaltplater Gipsplater til bruk i bygninger. Datasettet er bygget på gjennomsnittlig Europeisk teknologi og inkluderer bruk av gjenvunnet gips og biprodukt fra kullkraft i produksjonen etter statistikk fra de respektive landene. 0,214 Kryssfinerplater til bruk i bygninger. 0,45 Sponplater (particle board) til bruk i bygninger. Tetthet: 691 kg/m 3, vanninnhold: 7,8%. Datasettet representerer gjennomsnittlig Europeisk teknologi. Asfaltimpregnerte porøse trefiberplater beregnet til bruk som vindsperre. Data basert på EPD fra én enkelt produsent i Norge. 0,875 Kilde European Reference Life- Cycle Database (ELCD) European Reference Life- Cycle Database (ELCD) Inventory of carbon and energy v.2 (ICE) European Reference Life- Cycle Database (ELCD) 2,029 EPD-Norge (Follvik, 2011) Ulike typer membraner og tettsjikt Presset Inventory of carbon and Bygningsplate med tetthet 800 kg/m 3. 0,58 trefiberpalte energy v.2 (ICE) Fiberbord Medium Inventory of carbon and Bygningsplate med tetthet mellom 350 og 800 kg/m 3. 0,39 Tetthet energy v.2 (ICE) Glulam (laminat) (kg/m3) Bygningsplate (laminat) med tetthet 517 kg/m 3. 0,341 Puettman & Wilson 2005 PVCtakbelegg/plater Polypropylen (PP) membran til bruk i bygninger. Datasettet representerer Propylen-membran gjennomsnittlig Europeisk teknologi og er innsamlet av den europeiske plastforeningen. Polyvinylklorid (PVC) membran til bruk i bygninger. Datasettet representerer PVCmembran/tettesjikt gjennomsnittlig Europeisk teknologi og er innsamlet av den europeiske plastforeningen. Bunnfyllingslister og fugemasse Overflater Polyetylen Linoleum Polyetylen til bruk i bygninger som bunnfyllingslister og fugemasse. Datasettet representerer gjennomsnittlig Europeisk teknologi og er innsamlet av den europeiske plastforeningen. Linoleumsbelegg til bruk i bygninger. 2.88 kg/m 2. Datasettet representerer gjennomsnittlig Europeisk teknologi og er innsamlet av den europeiske foreningen for produsenter av slitesterke gulv (ERFMI). [kg CO2eq./kg materiale] Kilde 3,219 Plastics Europe 3,201 Plastics Europe [kg CO2eq./kg materiale] Kilde 1,84 Plastics Europe [kg CO2eq./kg materiale] H2 Vinyl Vinylbelegg til bruk i bygninger. 3,19 H3 Polyamid Nylonbelegg til bruk i bygninger. 7,92 H4 Teppe Teppegulv til bruk i bygninger. 2,427 kg/m 2, garnvekt 900g/m 2. 6,43 H5 Maling Gjennomsnittlig verdi av maling til ute- og innendørs bruk. 2,91 H6 Porselen Porselen til bruk i sanitæranlegg. 1,61 Div. Kompletteringer I1 I2 Papir Papp Datasettet er modellert med basis i svensk papirindustri med gjennomsnittlig europeiske data for innsatsfaktorer. Papp til bruk i bygninger og emballasje. Datasettet representerer gjennomsnittlig Europeisk teknologi. 2,005 [kg CO2eq./kg materiale] I3 Asfalt Asfaltpapp til bruk i bygninger. 0,826 Kilde Europeisk forening for produsenter av slitesterke gulv (ERFMI) Inventory of carbon and energy v.2 (ICE) Inventory of carbon and energy v.2 (ICE) Inventory of carbon and energy v.2 (ICE) Inventory of carbon and energy v.2 (ICE) Inventory of carbon and energy v.2 (ICE) Kilde 0,937 Chalmers - Spine@CPM 1,152 European Reference Life- Cycle Database (ELCD) Sveitsiske føderale kontor for konstruksjon og fast eiendom (KBOB) I4 spiker, rustfrie Varmforsinket stål. 2,574 Worldsteel I5 Sparkelmasse Beholder data fra Byggforsk raopport 173 (1995) i mangel på nyere data. 0,599 Byggforsk, 1995 I6 Kobber Generell primær kobber. Datasettet representerer gjennomsnittlig Europeisk teknologi. 0,977 European Reference Life- Cycle Database (ELCD) 69
Tabell&2: Nye&data&i&versjon&4 Bæresystemer og elementer [kg CO2eq./kg materiale] Kilde A12 A13 A14 A15 A16 A17 A18 A19 A20 A21 A22 A23 A24 A25 Porebetongblokk Forsterket porebetongblokk Lettbetongblokk Prefabrikert betong Aluminiumsprofil, ekstrudert Stålseksjon av varmrullet stål Armeringsjern Limtrebjelke Porebetongblokk til bruk i bygninger. Tetthet: 433 kg/m 3. Datasettet representerer gjennomsnittlig Europeisk teknologi. Porebetongblokk til bruk i bygninger. Tetthet: 485 kg/m 3. Datasettet representerer gjennomsnittlig Europeisk teknologi. Ekspandert leire som basismateriale. Kan brukes i inner/yttervegger. Tetthet: 500 1600 kg/m 3. Kan formstøpes. Datasettet representerer gjennomsnittlig Europeisk teknologi. Prefabrikert betong av typen C20/25 med armering til bruk I bygninger. Tettet: 2400 kg/m 3. Datasettet representerer gjennomsnittlig Europeisk teknologi. Aluminiumprofiler til bruk i bygninger (vindusrammer, rekkverk, etc.) Resirkuleringsgrad på 88%. Primærproduksjonsdata fra EAA er benyttet og representerer gjennomsnittlig Europeisk teknologi. Stålseksjoner (I-bjelker H-bjelker, etc.) til bruk i bygninger. Resirkuleringsgrad på 80%. Datasettet representerer gjennomsnittlig Europeisk teknologi. Armeringsjern til bruk innen konstruksjon. Resirkuleringsgrad på 80%. Datasettet representerer gjennomsnittlig Europeisk teknologi. Limtrebjelke til bruk i bærende konstruksjoner. Tetthet: 567,5 kg/ m 3. Data fra amerikansk studie. Betong (25/30 Betong til bruk i forsterkede fundament. Datasettet er hentet fra en britisk MPa) med iblandet database, men kan antas å være representativ for bruk her siden data er flyve aske klassifisert etter trykkfasthet. GWP gitt etter innhold av flyve aske i prosent. Betong til bruk i hovedkonstruksjon etasjeskillere og vegger. Datasettet er Betong (32/40 hentet fra en britisk database, men kan antas å være representativ for bruk her MPa) med iblandet siden data er klassifisert etter trykkfasthet. GWP gitt etter innhold av flyve aske flyve aske i prosent. Betong (40/50 MPa) med iblandet flyve aske Norsk skurlast Norsk konstruksjonslast Kobberimpregnert trelast Betong til bruk hvor det kreves høy styrke. Datasettet er hentet fra en britisk database, men kan antas å være representativ for bruk her siden data er klassifisert etter trykkfasthet. GWP gitt etter innhold av flyve aske i prosent. Skurlast er en råvare for trebaserte byggevarer. Hovedandel av produksjonen er skurlast av gran med fuktighetsgrad 14-18%. Data er representerer norske forhold og er utarbeidet av Treindustrien. Antar massetetthet på 483 kg/ m3. Høvlede byggevarer i heltre som benyttes eksempelvis til takstoler eller i bindingsverk. Hovedandel av produksjonen er skurlast av gran med fuktighetsgrad 14-18%. Data er representerer norske forhold og er utarbeidet av Treindustrien. Antar massetetthet på 483 kg/ m3. Kobberimpregnert trelast som benyttes i hovedsak til konstruksjonslast, terrassebord, samt utvendig kledning i værutsatte strøk. Data er representerer norske forhold og er utarbeidet av Treindustrien. Antar massetetthet på 483 kg/ m3. 0,46674 0,51879 0,2594 0,12089 2,452 1,132 1,0285 European Reference Life- Cycle Database (ELCD) European Reference Life- Cycle Database (ELCD) European Reference Life- Cycle Database (ELCD) European Reference Life- Cycle Database (ELCD) European Reference Life- Cycle Database (ELCD) European Reference Life- Cycle Database (ELCD) European Reference Life- Cycle Database (ELCD) 0,2427 Puettman & Wilson 2005 0% => 0,140 15% =>0,130 30% =>0,115 0% => 0,163 15% =>0,152 30% =>0,136 0% => 0,188 15% =>0,174 30% =>0,155 Inventory of carbon and energy v.2 (ICE) Inventory of carbon and energy v.2 (ICE) Inventory of carbon and energy v.2 (ICE) 0,0395 EPD-Norge (Grini, 2009) 0,06 EPD-Norge (Grini, 2009) 0,069 EPD-Norge (Grini, 2010) Fasademateriale [kg CO2eq./kg materiale] Kilde B3 B4 B5 B6 Glass Aluminiumsplate Ekstrudert aluminiumsprofil Forsinkede og belagte stålpater Malt trekledning Aluminiumsplater til bruk i fasader, tak og lignende. En resirkuleringsgrad på 78% er benyttet i modelleringen. Datasettet representerer gjennomsnittlig Europeisk teknologi. Ekstruderte aluminiumprofiler til bruk vindusrammer, rekkverk, osv. En resirkuleringsgrad på 88% er benyttet i modelleringen. Datasettet representerer gjennomsnittlig Europeisk teknologi. Forsinkede stålplater til tak, kledning og lignende med organisk fargebelegg. For eksempel bølgeblikk og fasader. Norsk malt (2 strøk), utvendig kledning av skåret byggevare i heltre. Spiker er ikke inkludert. Data representerer norske forhold og er utarbeidet av Treindustrien. 3,229 2,452 2,82 European Reference Life- Cycle Database (ELCD) European Reference Life- Cycle Database (ELCD) European Reference Life- Cycle Database (ELCD) 0,171 EPD-Norge (Grini, 2010) [kg CO2eq./kg materiale] Kilde 70
C2 C3 C4 Isolasjon D7 D8 D9 2-lags vindu 3-lags vindu Glassfasade Korkplate Ekstrudert polystyren (XPS) Skumglass (glasopor) Moderne 2-lagsvindu til bruk i bygninger. Data innhentet fra økobyggdatabasen KBOB, utgitt av det føderale sveitsiske konstruksjon- og eiendomskontoret. Antar 20 kg/m2 (tall fra bransjen). Moderne 3-lagsvindu til bruk i bygninger. Data innhentet fra økobyggdatabasen KBOB, utgitt av det føderale sveitsiske bygg og eiendomskontoret. Antar 30 kg/m2 (tall fra bransjen). Glassfasade (Phosten-Riegel) med aluminiumsramme. Data innhentet fra økobyggdatabasen KBOB, utgitt av det føderale sveitsiske bygg og eiendomskontoret. Kork til isolering i bygg. Data innhentet fra økobyggdatabasen KBOB, utgitt av det føderale sveitsiske bygg og eiendomskontoret. XPS isolasjon til bygg. Data innhentet fra økobyggdatabasen KBOB, utgitt av det føderale sveitsiske bygg og eiendomskontoret Skumglassisolasjon til bygg. Data innhentet fra økobyggdatabasen KBOB, utgitt av det føderale sveitsiske bygg og eiendomskontoret 31,2 per m2 56,9 per m2 153 per m2 [kg CO2eq./kg materiale] 1,16 11,1 1,16 Sveitsiske føderale kontor for konstruksjon og fast eiendom (KBOB) Sveitsiske føderale kontor for konstruksjon og fast eiendom (KBOB) Sveitsiske føderale kontor for konstruksjon og fast eiendom (KBOB) Kilde Sveitsiske føderale kontor for konstruksjon og fast eiendom (KBOB) Sveitsiske føderale kontor for konstruksjon og fast eiendom (KBOB) Sveitsiske føderale kontor for konstruksjon og fast eiendom (KBOB) Ulike typer platematerialer [kg CO2eq./kg materiale] Kilde E10 OSB-plate OSB-plate (oriented strand board). Trefiberplate laget av trefiber og lim, presset under høyt trykk og høy temperatur. Tetthet: 620 kg/m 3, vanninnhold 4,8%. Datasettet representerer gjennomsnittlig Europeisk teknologi. E11 Fibersement-plate Fibersementplate til bruk i bygninger 0,451 0,736 European Reference Life- Cycle Database (ELCD) Sveitsiske føderale kontor for konstruksjon og fast eiendom (KBOB) Ulike typer membraner og tettsjikt [kg CO2eq./kg materiale] Kilde F9 Asfaltpapp Asfaltpapp til tak og vegger 0,826 Sveitsiske føderale kontor for konstruksjon og fast eiendom (KBOB) Overflater [kg CO2eq./kg materiale] H7 Vannbasert maling Vannbasert maling til bruk inne- og utendørs. 2,54 H8 Oljemaling Oljemaling til bruk inne- og utendørs 3,76 H9 Innvendig kledning Ubehandlede innvendige trepaneler av høvlede byggevarer i heltre som brukes til innvendig kledning av vegg og tak. Data representerer norske forhold og er utarbeidet av Treindustrien. H10 Keramisk flis Keramiske fliser til gulv og vegger. 0,48 Kilde Inventory of carbon and energy v.2 (ICE) Inventory of carbon and energy v.2 (ICE) 0,039 EPD-Norge (Grini, 2010) Inventory of carbon and energy v.2 (ICE) Div. kompletteringer [kg CO2eq./kg materiale] Kilde I7 I8 I9 I10 Fugemasse Kalkpuss Avrettingsmasse Murpuss Silikonbasert fugemasse. Data innhentet fra økobyggdatabasen KBOB, utgitt av det føderale sveitsiske bygg og eiendomskontoret Kalkpuss / hvitpuss til bruk på inner/yttervegger. Data innhentet fra økobyggdatabasen KBOB, utgitt av det føderale sveitsiske bygg og eiendomskontoret Syntetisk avrettingsmasse til bruk på inner/yttervegger. Data innhentet fra økobyggdatabasen KBOB, utgitt av det føderale sveitsiske bygg og eiendomskontoret Murpuss til bruk på inner/yttervegger. Data innhentet fra økobyggdatabasen KBOB, utgitt av det føderale sveitsiske bygg og eiendomskontoret 2,71 0,085 0,191 0,213 Sveitsiske føderale kontor for konstruksjon og fast eiendom (KBOB) Sveitsiske føderale kontor for konstruksjon og fast eiendom (KBOB) Sveitsiske føderale kontor for konstruksjon og fast eiendom (KBOB) Sveitsiske føderale kontor for konstruksjon og fast eiendom (KBOB) 71
Innvendig infrastruktur [kg CO2eq./kg materiale] Kilde J1 J2 J3 Kobberrør Kobberledning Rustfritt stål Kobberør til bruk i bygninger. Datasettet representerer gjennomsnittlig Europeisk teknologi. Kobberledninger til bruk i bygninger. Datasettet representerer gjennomsnittlig Europeisk teknologi. Rustfritt stål til bruk i bygninger. Datasettet representerer gjennomsnittlig Europeisk teknologi. Datasettet er modellert med antakelse om 80% resirkulering og representerer gjennomsnittlig Europeisk teknologi. 0,982 0,789 3,379 European Reference Life- Cycle Database (ELCD) European Reference Life- Cycle Database (ELCD) European Reference Life- Cycle Database (ELCD) J4 Galvanisert stål Galvanisert stål til bl.a. ventilasjonskanaler og rør. 2,596 Worldsteel J5 PVC rør PVC rør til bruk for bygg 3,23 Uteareal [kg CO2eq./kg materiale] K1 Steinmasse (16/32) Knust stein (16/32) fra dagbrudd. 0,0139 K2 Grus (2/32) Grus (2/32) 0,0034 K3 Sand Sand 0,0024 K4 Jord Jord 0,024 K5 K6 K7 K8 Tre, furu Sandstein Granitt Skifer Dette datasettet omfatter kultivering og foredling av furu til ferdig, ubehandlet trevirke/skurlast til bruk innen konstruksjon som reisverk, fasader og andre relevante bruksområder. Datasettet representerer gjennomsnittlig Europeisk teknologi. Data omfatter utvinning i steinbrudd og preparering av steinheller i naturstein klare til utsending. Data omfatter utvinning i steinbrudd og preparering av steinheller i naturstein klare til utsending. Data omfatter utvinning i steinbrudd og preparering av steinheller i naturstein klare til utsending. 0,025 Inventory of carbon and energy v.2 (ICE) Kilde European Reference Life- Cycle Database (ELCD) European Reference Life- Cycle Database (ELCD) European Reference Life- Cycle Database (ELCD) Inventory of carbon and energy v.2 (ICE) European Reference Life- Cycle Database (ELCD) 0,064 Chrisna et al. 2011 0,092 Chrisna et al. 2011 0,232 Chrisna et al. 2011 72
Vedleggsnotat 3 Referansebyggenes netto energibehov For bedre å kunne sammenligne utslipp i valgt bygg med referansebygg er det lagt inn data for bygg med energibehov i henhold til både TEK 10-nivå og passivhusnivå. TEK 10 Tallene som er benyttet er hentet fra presentasjonen «NS 3701 - Passivhus yrkesbygg Status og fremdrift», av Mats Eriksson (Kursdagene 2011, Dagens og fremtidens bygninger - arkitektur, energi og miljø). Det har ikke lyktes prosjektgruppen å finne kilden til energibudsjettet. Summen av energibudsjettet, som benyttes til TEK 10- beregningen i klimagassregnskap.no, avviker litt fra energirammen, som er avrundet. For bygningstypene Sykehus, sykehjem og lett industri, verksted, er det gitt to energirammer. Den høyeste gjelder for arealer der varmegjenvinning av ventilasjonsluft medfører risiko for spredning av forurensning/smitte. Vi forutsetter for disse bygningstypene at roterende varmegjenvinner kan benyttes. Energirammen for småhus er egentlig 120 + 1600/A. Ettersom dette bare gjelder en bygningskategori, og det dreier seg om en referanseverdi, er det valgt å legge inn en fast verdi som referanse her. Passivhus bolig NS 3700:2010 gir kriterier for passivhus og lavenergihus for boligbygninger. Standarden setter bl.a. krav til varmetap, oppvarmingsbehov og minstekrav til bygningskomponenter. Den sier imidlertid ikke noe om krav til bygningens elspesifikke forbruk, eller til bygningens totale netto energibehov. Maksimumsgrensene for oppvarming er dynamiske, og avhenger av årsmiddeltemperatur og areal. Disse beregnes 73