KLIMAGASSREGNSKAP.NO/ LORUM IPSUM VERSJON SITANNET3 - en modell for livsløpsberegning MORBI LACUS av klimagassutslipp fra bygg Karbon fotavtrykks- og livssyklusvurderinger Lorem ipsum sit annet morbi lacus Analysedokument lorem ipsum fra Strategi- og utviklingsavdelingen www.statsbygg.no Nr. 7, september 2011
Analysedokument fra Strategi- og utviklingsavdelingen Nr. 7 Klimagassregnskap.no/ Versjon 3 - en modell for livsløpsberegning av klimagassutslipp fra bygg Karbon fotavtrykks- og livssyklusvurderinger September 2011
Analysedokumenter fra Strategi- og utviklingsavdelingen Nr Tittel Utgitt 1 Grunnlag for utvikling av miljøområdet 2007-2012 Desember 2007 2 Strukturelle endringer i Universitets- og høgskolesektoren Konsekvenser for Statsbygg Mars 2008 3 Klimautfordringene for Statsbygg Et kunnskapsgrunnlag for en strategi Mars 2008 4 Hva påvirker Statsbyggs byggekostnader? Statsbyggs markedsmessige rammer Juni 2008 5 Statsbyggs muligheter i et politisk perspektiv April 2009 6 Klimaendringer og bygg Geografisk analyse av risiko og sårbarhet for Statsbyggs bygninger i Norge Oktober 2009 7 Klimagassregnskap.no/versjon 3 - en modell for livsløpsberegning av klimagassutslipp fra bygg September 2011 Karbon fotavtrykks- og livssyklusvurderinger 2
Forord Denne rapporten sammenfatter utviklingsarbeidet, resultater, og erfaringer ved bruk av klimagassregnskap.no. Klimaendringer er en av de største utfordringer for det globale samfunn i dag og de nærmeste tiårene framover. Det er bred vitenskapelig og politisk enighet om at de globale klimagassutslippene må reduseres med 50-85 prosent de kommende 40-50 år for å dempe klimaendringene. Byggenæringen, byggsektoren og bruk av bygg står i dag for ca 40 prosent av verdens klimagassutslipp og energibruk, og er dermed av de mest sentrale brikkene i arbeidet med å oppnå utslippsreduksjoner. Statsbygg forvalter, bygger og rehabiliterer en stor portefølje av ulike typer bygninger i Norge. Statsbygg har som ambisjon å være en pådriver i byggsektoren og ledende i utviklingen av bygg med lavest mulig negativ miljøvirkning, dvs. bærekraftige bygg i et livsløpsperspektiv. Et ledd i arbeidet har vært å utvikle en helhetlig metode for klimagassberegninger for bygg. Utviklingen startet i 2006/07 og har resultert i modellen klimagassregnskap.no. I mars 2011 ble versjon 3 av denne gratis web-baserte modellen lansert. Modellen er tatt i bruk av en rekke aktører i byggebransjen i Norge og det er opprettet flere hundre brukerkontoer og prosjekter. 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. Statsbygg er i ferd med å implementere klimagassanalyser og -beregninger i sine prosjekter ved å ta i bruk verktøyet klimagassregnskap.no. I henhold til Statsbyggs nye miljøstrategi og miljømål for 2011-2014, skal Statsbygg stille krav til dokumentasjon av klimagassbelastning fra alle nybyggprosjekter. Det arbeides med å integrere klimagassanalysene inn i livssykluskostnadsanalyser (LCC-analyser) for nye byggeprosjekter for å bedre beslutningsgrunnlaget gjennom alternativsvurderinger. Statsbygg retter en stor takk til prosjektgruppen som har utviklet metodikken og modellen, og til brukere av klimagassregnskap.no som stiller sine prosjektresultater til rådighet. Utviklingsarbeidet ledes Civitas v/eivind Selvig og består for øvrig av utredere og forskere fra Civitas, Bygganalyse, Siv.ing Kjell Gurigard og Numerika. Det er innhentet faglige delutredninger og bidrag fra Cicero, TØI, SSB, Norsas og Skanska. Rapporten er forfattet av Eivind Selvig i Civitas, Kirsti Gimnes Are i Rambøll, Siv.ing Kjell Gurigard, Cand.Scient Tom Normann Hamre i Numerika og Njål Arge i Civitas. Prosjektleder i Statsbygg er Zdena Cervenka. Rapporten inngår i en rapportserie fra Strategi- og utviklingsavdelingen i Statsbygg. Hensikten er å få frem erfaringer og gi grunnlag for Statsbyggs framtidige arbeid. Innholdet i rapporten reflekterer ikke nødvendigvis Statsbyggs endelige konklusjoner i forhold til de tema som drøftes. September 2011 3
Innhold Sammendrag 5 1 Bakgrunn 7 2 Klimagassregnskap.no versjon 3 8 2.1 Metode 8 2.2 Modellbeskrivelse 10 2.3 Materialer > materialmdulen 14 2.4 Energibruk i drift 17 2.5 Transport i drift 19 2.6 Usikkerhet 19 3 Hvordan bruke www.klimagassregnskap.no? 21 3.1 Kommunikasjonsverktøy under planlegging 21 3.2 Dokumentasjonsverktøy ved sluttført bygg 22 4 Hvem bruker www.klimagassregnskap.no? 24 4.1 Statsbygg 24 4.2 FutureBuilt 25 4.3 Framtidens Byer > framtidens bygg 26 4.4 Andre aktører 27 4.5 Brukerstatistikk 28 5 Klimagassberegninger resultater 29 5.1 Hovedfunn 29 5.2 Statsbyggprosjekter 29 5.3 FutureBuilt og Framtidens Bygg 33 5.4 Riksantikvaren 35 5.5 Benchmarking? 36 6 Erfaringer ved bruk av www.klimagassregnskap.no. 38 6.1 Erfaringer ved bruk av modellen i konkrete prosjekter 38 6.2 Hva har vi lært og hvordan har vi lykkes med å redusere utslipp? 40 6.3 Styrker ved modellen 42 6.4 Hva må forbedres? 43 6.5 Kommunikasjonsverktøy under planlegging 43 6.6 Dokumentasjonsverktøy ved sluttført bygg 44 7 Utviklingsarbeid pågående og planlagt 45 7.1 Materialmodulene 45 7.2 Forbedringer i øvrige moduler 46 7.3 Uteområder ny modul under utvikling 46 7.4 Byggavfall ny modul under planlegging 46 7.5 BIM/IFC modeller 46 8 Referanser 47 9 Vedlegg 1 Utslippsfaktorer i klimagassregnskap.no 49 9.1 Livsløpsanalyser, systemgrenser og referanser 49 9.2 Kilder som er gjennomgått 50 9.3 Oppstrøms utslipp (råvare, transport, foredling, distribusjon) 50 9.4 Direkte utslipp ved forbrenning 52 9.5 Utslippsfaktorer for ulike energivarer LCA faktorer 52 9.6 Elektrisitetsproduksjon og utslipp 54 9.7 Transport WTW utslippsfaktorer 55 4
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 til versjon 2 (juni 2009) og nå versjon 3 lansert i mars 2011. Denne rapporten gir en gjennomgang av klimagassregnskap.no/versjon 3; metode, forutsetninger og anvendelse. Det gis en presentasjon av resultater fra noen utvalgte prosjekter og erfaringer fra bruk av modellen. Til slutt en kort gjennomgang av pågående og planlagt arbeid med videreutvikling av modellen. Metodisk forholder beregningene seg til livsyklustenkning og et konsumentperspektiv der bygget er beregningens funksjonelle enhet. Dette er i tråd med de føringer som gis av den europeiske standard komiteen (CEN TC 350) som for tiden arbeider med å utvikle rammeverk og metoder for bærekraftighetsvurdering av bygg. Utviklingen av klimagassregnskap.no forholder seg til dette rammeverket og tilpasses til de føringer som legges etter hvert som standardene vedtas i CEN og implementeres som norske standarder (NS). Nytt i modellversjon 3 er en tidligfasemodul for materialer, utslippsfunksjoner for elektrisitet, enklere alternativberegninger i alle moduler, bedre resultatpresentasjon, mulighet for utskrift av alle innlagte data fra materialmodul prosjektert. Modellens versjon 2 og nå 3 er brukt til klimagassberegninger i en rekke prosjekter i utviklingsprogrammene FutureBuilt og Framtidens bygg, samt i Statsbygg og en rekke frittstående prosjekter. BREEAM-NOR har besluttet at modellen skal inngå som dokumentasjonsverktøy for poengscore på klimagassutslipp fra materialer og energisubstitusjon. Modellen er i FutureBuilt og Framtidens bygg anvendt som kommunikasjonsverktøy i prosjektgruppene for å diskutere og analysere seg fram til tiltak som kan redusere utslippene med minst 50 prosent sammenlignet med dagens praksis (referansebygget). Reduksjoner skal oppnås for alle de tre hovedkildene materialer, energibruk og transport. Eksemplene fra FutureBuilt og Framtidens bygg viser at det er mulig å oppnå 40-50 prosents reduksjon for energibruk i drift og materialer. Mens det har vært vanskeligere å oppnå like stor utslippsreduksjon fra transport. En av grunnen er at lokalisering av prosjektene mer eller mindre er prebestemt i programmet ved at det kun er prosjekter som bygges sentrumsnært i kort gangavstand til gode knutepunkter for kollektivtransport som kommer inn i programmet. Utslipp for før tiltak, referansebygg, ser ut til å ligge mellom 60 og 120 kg CO 2 -ekv./m 2 år avhengig av bygningstype, lokalisering og materialer som inngår. Dette er utslippsnivået før klimagassreduserende tiltak er 5
vurdert. Beregningene er da basert på TEK07/TEK10, en slags gjennomsnittslokalisering i utvalgte kommune/by og dagens standard materialvalg. Utslippene etter tiltak ser ut til å ligge mellom og 30 og 50 kg CO 2 - ekv./m 2 år når de tre hovedkildene er inkludert. Tiltakene er typisk sentrums lokalisering og redusert parkeringstilgang, redusert energibehov til passivhusnivå, valg av fornybare energikilder, valg av materialer med lave klimagassutslipp. Typisk er mengdene av betong, stål, glass, gips redusert gjennom enten optimalisering av konstruksjonen og/eller innfasing av mer heltre, trefiberplater, letter metaller, mv. Også innfasing av resirkulerte materialer og lavkarbonbetong gir viktige bidrag til reduserte utslipp fra materialer. De angitt typiske nivåene må brukes med forsiktighet og det er stor usikkerhet knyttet til estimatene. Dette er likevel starten på sammenstilling og systematisering av data slik at det kan etableres tilstrekkelig grunnlag for metodeutvikling (norsk standard) og statistikk for benchmarking. Utslippsreduksjoner etter tiltak viser at beslutninger om gjennomføring av kjente og relativt enkle tiltak kan gi store reduksjoner i klimagassutslipp, i størrelsesorden 40-60 prosents samlet reduksjon. Nye prosjekter som har tatt i bruk klimagassregnskap.no/versjon 3 bekrefter tidligere beregninger i versjon 1 og 2 samt. Figuren nedenfor viser utslippsnivå for noen utvalgte prosjekter etter at det er gjennomført tiltak, dvs. foretatt klimagassreduserende valg i prosjekteringen og ved bygging. 6
1 Bakgrunn Klimaendringer er en av de største utfordringer for det globale samfunn i dag og de nærmeste tiårene framover. Det er bred vitenskapelig og politisk enighet om at de globale klimagassutslippene må reduseres med 50-85 prosent de kommende 40-50 år for å dempe klimaendringene og potensielt katastrofale konsekvenser for verdens befolkning; matmangel, drikkevannsmangel, sykdomsutbrudd, økonomisk nedgang, mv. Norge og EU har politiske ambisjoner om utslippsreduksjoner i en størrelsesorden som fører til at den globale oppvarmingen ikke overstiger 2-grader 2-gradersmålet, f.eks. EU Roadmap 2011 og Klimaforliket. En rekke aktører offentlige og privat har satt i gang utiklingsarbeid for å nå de store utslippsreduksjonene som er nødvendig og som en forberedelse til nullutslippssamfunnet. Byggenæringen, byggsektoren og bruk av bygg står i dag for ca 40 prosent av verdens klimagassutslipp og energibruk. Inkluderer vi transporten av de som bor og arbeider i byggene blir de byggrelaterte utslippene en dominerende andel av verdens klimagassutslipp. Bygget er derfor av de mest sentrale brikkene i arbeidet med å oppnå reduksjon i verdens klimagassutslipp. Statsbygg forvalter, bygger og rehabiliterer en stor portefølje av ulike typer bygninger i Norge. Statsbygg har som ambisjon å være en pådriver i byggsektoren og ledende i utviklingen av bygg med lavest mulig negativ miljøvirkning, dvs. bærekraftige bygg i et livsløpsperspektiv (Klimautfordringer for Statsbygg, 2008). 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. Modellen er i dag i bruk av en rekke aktører i byggebransjen i Norge og det er opprettet flere hundre brukerkontoer og prosjekter. 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. Bruk av metodikk og modell sammen med modell for beregning av livsløpskostnader, LCC-web, implementeres nå i Statsbyggs prosjektstyring. Denne rapporten gir en gjennomgang av klimagassregnskap.no/versjon 3; metode, forutsetninger og anvendelse. Det gis en presentasjon av resultater fra noen utvalgte prosjekter og erfaringer fra bruk av modellen. Til slutt en kort gjennomgang av pågående og planlagt arbeid med videreutvikling av modellen. 7
2 Klimagassregnskap.no versjon 3 2.1 Metode Planleggings- og dokumentasjonsverktøyet klimagassregnskap.no/versjon 3 er en modell for livsløpsberegninger av klimagassutslipp for bygg. Metoden er forankret i livsløpstenkning og karbonfotavtrykksanalyser. Det betyr at den inkluderer både direkte og indirekte utslipp for alle innsatsfaktorer og aktiviteter knyttet til et bygg gjennom byggefase, driftsfase og vedlikehold. Livsløpet er satt til 60 år. Modellen omfatter alle klimagasser som inngår i FN s klimakonvensjon og Kyotoprotokollen. Hovedprinsippet i metodeutviklingen og beregningsmodellen er at bygget og bruken av det er skal være sentrum for beregningen, eller sagt på en annen måte bygget og bruken av det er beregningens funksjonelle enhet. Metoden for klimagassberegningene følger klimagassregnskap nivå 1, 2 og 3 samt livsløpstenkning. Internasjonalt refereres dette til som GHG accounting scope 1, 2 og 3 (jf. f.eks. CDP, 2011; EPA, 2011; EU-JRC, 2011) De ulike nivåene er definert som følger: Nivå 1: Direkte utslipp per år der bygget rent fysisk er lokalisert Nivå 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: Indirekte utslipp som følge av aktiviteter, produkter, tjenester som kan knyttes til selve byggets konstruksjon og byggets drift (utover energibruk). Livsløpstenkning innebærer at f.eks. klimagassutslippet fra et produkt eller annen innsatsfaktor (vare eller aktivitet), skal inkludere utslipp i alle ledd fra produktets tilblivelse, bruk og til destruksjon - fra vugge til grav (jf. for eksempel EU-JRC, 2011; ISO 14040:2006; ISO 14044:2006). Livsløpstenkning og analyser er sentrale prinsipper ved beregning av karbonfotavtrykk for produkter. Det innebærer at utslippsfaktorer for et produkt omfatter utslipp forbundet med alle ledd fra råvare fram til et produkt som sluttbruker kan anvende inkl. håndtering av restprodukter/avfall. I klimagassregnskap.no settes systemgrensene som følger: 1 Utvinning av råvare 2 Transport av råvare 3 Raffinering/foredling/produksjon 8
4 Distribusjon/transport til bruker/byggeplass 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/teknologi 7 Utslipp fra håndtering av restprodukter/avfall. Punktene 1.-4. er utslipp som skjer før varene anvendes i bygget og betegnes som indirekte eller oppstrøms utslipp. Punktene 5 og 6 omfatter aktiviteter som medfører utslipp ved bruk av bygget og omtales som direkte utslipp. Punkt 7 omfatter det som betegnes som nedstrøms utslipp knyttet til håndtering av restprodukter og avfall. Punkt 7 er foreløpig ikke inkludert i beregningene. I klimagassregnskap.no beregnes kun klimagassutslipp og ikke andre miljøbelastninger forbundet med produksjon og bruk av energiressursene. Modellen gir derfor kun en begrenset livsløpsanalyse. Livsløpsanalyser for samme produkttype kan ofte vise store variasjoner i for eksempel klimagassutslipp. Variasjonene har sin årsak i bruk av ulike råvarelokalitet, råvarekvalitet, foredlingsmetoder, transportavstander og ikke minst effektiviteten i omforming til nyttbare produkter, f.eks. brensel til romoppvarming. Disse forholdene er for energivarer problematisert og drøftet i bla. Dallemand m.fl., 2010, og for materialer i bla. Hammond and Jones, 2011. Klimagassutslipp slik det beregnes i www.klimagassregnskap.no kan ikke sammenlignes med eller anvendes som input til det norske utslippsregnskapet som Klif rapporterer internasjonalt. Man kan tenke seg situasjoner der lavt livsløpsklimagassutslipp for bygget bidrar til økte norske utslipp innenlands. Årsaken kan være økt etterspørsel etter norskproduserte byggevarer fordi produksjonen er mer klimagasseffektiv enn i andre land og fordi det øker innenlands transport til byggeplass. Den store styrken til klimagassregnskap.no er at bygget og dets funksjon er funksjonell enhet og dermed blir byggherre og prosjektutvikler satt i fokus. Byggherres investeringsbeslutninger vil direkte påvirke byggets klimagassfotavtrykket gjennom hele levetiden. Versjon 3 av modellen har gitt forbedret mulighet til å: gjennomføre konsistente klimagassutslipp på tvers av kilder og prosjekter gjennomføre tidligfase planlegging med konsekvensvurdering av klimagassutslipp gjennomføre prosjektering av byggeprosjekter optimalisert for lave klimagassutslipp inkludere klimagassberegninger i merkeordninger for bygg, f.eks. BREEAM-NOR. utforske hva som er hovedkildene til utslipp fra ulike typer bygg i et livsløp utforske årsakene til at utslipp fra ulike kilder varierer mellom byggtyper 9
utforske virkningen av ulike tiltak benhmarke prosjekter (på litt lengre sikt når tilstrekkelig statistikk er innsamlet) 2.2 Modellbeskrivelse Oversikt www.klimagassregnskap.no er en web-portal for beregningsverktøyet klimagassregnskap.no. Se figur 1. Web-portalen inneholder informasjon og bakgrunnsstoff for brukere av beregningsmodellen. Beregningsmodellen klimagassregnskap.no versjon 3 er en videre utvikling av versjon 1 (2007) og versjon 2 (2009). Hovedstrukturen er som tidligere dokumentert i Civitas, 2007, dvs. at modellen er bygget opp av moduler for de ulike hovedkildene til klimagassutslipp fra et byggeprosjekt/bygg. Bygget og dets funksjon/bruk er beregningens funksjonelle enhet og utslipp fra alle aktiviteter og innsatsfaktorer som er med på bygging, drift og vedlikehold av bygget inkluderes i beregningen, uavhengig av hvor utslippet skjer. Beregningene, formelverket, er enkelt i den forstand at aktivitetsdata/innsatsfaktorer multipliseres med tilhørende utslippsfaktorer/funksjoner og summeres til en helhet. Kompleksiteten i beregningene ligger i å sørge for at flest mulig relevante sammenhenger inkluderes og at systemgrensene er tydelige slik at det ikke oppstår dobbeltellinger, jf. kap 1.1. Det er 4 operative moduler med delmoduler for to hovedfaser i byggeprosjektet tidligfase planlegging og prosjektert, se figur 1. Figur 1: Moduler og databaser i klimagassregnskap.no 10
De to største endringen fra versjon 2 til versjon 3 er en nyutviklet tidligfase materialmodul og bruk av utslippsfunksjon for elektrisitet. Tidligfasemodulen gjør bruker i stand til enkelt og raskt å etablere et første estimat for klimagassutslipp knyttet til materialer. I tillegg er det foretatt en omstrukturering av øvrige moduler slik at hele modellen egner seg bedre til tidligfase planlegging og alternativanalyser. Operative moduler er som det framgår av figur 1: Materialer livsløpsutslipp fra materialer som inngår i bygget (to delmoduler) Energibruk i drift livsløpsutslipp fra energibruk i drift (to delmoduler) Transport i drift livsløpsutslipp fra transport av varer og personer som bruker bygget i driftsfasen Bygging livsløpsutslipp fra byggefasen stasjonær og mobile kilder Modulene kan anvendes enkeltvis uavhengig av input i øvrige moduler. Nøkkelparametere som legges inn på overordnet prosjektnivå er bygningsfunksjon, oppvarmet bruksareal og valg av utslippsfunksjon for elektrisitetsbruk. Øvrige data legges inn i den enkelte modul. Innenfor hvert prosjekt kan det nå opprettes og tas vare på så mange moduler og beregningsvarianter som man ønsker. I figur 2 ser man hvordan prosjektsammendraget vises (øverst) med alle opprettede moduler som ikoner. Modulsammendraget med nøkkeltalle vises under. Alle deaktiverte moduler vises med skravur (det nederste modul sammendrag i figur 2). Nøkkeltallene i prosjektsammendraget er summen av alle aktive moduler. Opprinnelig modul (original om man vil) kan kopieres og deretter gis eget variantnavn. Slik kan man bygge videre på allerede innlagte data og rendyrke alternative strategier. Modulene som skal inngå i resultatrapporten/prosjektsammendraget kan kombineres fritt etter eget ønske ved å deaktivere/aktiver modulene, se figur 2. Versjon 3 har også forbedret grafisk rapportering av klimagassresultatene og gode eksport- og utskriftsmuligheter for innlagte data. Eksempel på resultatrapportering er vist i figur 3. 11
Figur 2: Prosjektsammendrag med nøkkeltall og alle moduler som ikoner (øverst). Under vises eksempler på modulsammendrag. Alle deaktiverte moduler vises med skravur (nederst). 12
Figur 3: Eksempel på resultatpresentasjon fra web modellen klimagassregnskap.no. Andeler av samlet utslipp eller andel av utslipp fra hhv. transport og materialer. Tallene i klammeparentes viser kg CO 2 ekv./m 2 år. 13
2.3 Materialer -> materialmdulen Materialmodulen består av to delmoduler, tidligfasemodul (ny i versjon 3) og modul for prosjektering. Grunnprinsippene i beregningene er tidligere dokumentert i Civitas 2007, versjon 1. Nytt til versjon 2 var blant annet implementering av levetider for de ulike bygningsdelene. Dette er videreført til versjon 3 i både prosjekterings- og tidligfasemodul. De ulike bygningsdelene er sammensatt av materialer i mange sjikt og komponenter. I modellen anvendes basismaterialene til å bygge opp de ulike bygningsdelene som f.eks. yttervegg, innervegg, vindu, yttertak, dekker, himling, mv. Modellen multipliserer mengden av de ulike basismaterialene med tilhørende utslippsfaktor, som summeres opp til samlet utslipp for bygningsdelen og deretter summerer alle bygningsdeler til totalt utslipp fra byggets materialbruk. I delmodulen prosjektering 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. Eksport fra bygningsinformasjonsmodeller, BIM er/ifc-modeller, kan anvendes til å hente ut mengdedata. Foreløpig er det ikke lagt til rette for direkte import mellom BIMer og klimagassregnskap.no. (se under videreutvikling kap. 7) I tidligfasemodulen kreves det kun data om byggets funksjon, oppvarmet bruksareal og geometri (grunnflate, bruttoareal over og under mark). Materialmengdene beregnes så av modellen basert på data fra ca 50 modellbygg (Bygganalyse, 2011) og et sett med forholdstall mellom bygningstype og byggets geometri. Med utgangspunkt i modellbyggene og faglig skjønn er det forhåndsdefinert standard konstruksjons- og materialvalg for en rekke bygningstyper, se figur 4. Beregningen tar utgangspunkt i god byggegrunn uten tilleggsinnsats med spunting, pæling, mv.. Klimagassutslippene beregnes så etter samme metode som i delmodulen prosjektering. 14
Figur 4: Valg av bygningstyper og varianter i tidligfasemodulen. Bygningens funksjon og geometri danner grunnlaget for automatisk beregning av materialmengder (areal, volum, vekt). 15
Erfaringene så langt viser at tidligfaseberegningene, som også betegnes som en referanseberegning, i noen tilfeller kan gi lavere klimagassutslipp enn en beregning etter prosjektert materialmengde. Hovedårsaken er at modellbyggene er forenklinger og blant annet forutsetter god byggegrunn. Det medfører at materialmengdene i modellbyggene er noe lavere enn i et prosjektert eller nybygget bygg. Forskjellen oppstår spesielt der det er vanskelig byggeforhold, men årsaken kan også være at det er valgt materialer med høyere utslipp enn de forhåndsdefinerte standardvalgene i modellbyggene. Tidligfasemodulen gir også mulighet til å lage et tilpasset alternativ som er en modifisering av konstruksjons- og materialvalgene i referanseberegningen. Tilpasningene gjøres ved å velge mellom et antall forhåndsdefinerte materialalternativer. Per i dag er antall alternative materialer noe begrenset, men dette bygges ut fortløpende. Til tross for disse begrensningene gir denne funksjonaliteten likevel visse muligheter til å utforske hvordan klimagassutslippene kan reduseres sammenlignet med referansen (dagens praksis). Man kan også lage en tilpasning som ligger nærmere opp til byggherres eller arkitektens føringer for videre planlegging. Systemgrensen for utslippsfaktorene som benyttes for materialdata i klimagassregnskap.no er vugge til port (cradle-to-gate), i henhold til NS 15643 kapittel 5, og skal omfatte alle relevante strømmer fra råvareutvinning til fabrikkport. Den resterende delen av materialenes livssyklus (transport fra port til byggeplass og håndtering avfall fra byggeplass) blir kalkulert i separate moduler basert på lokaliseringsavhengige inndata fra bruker. Systemgrensen for beregninger av klimagassutslipp fra el-produksjon settes for hele livssyklusen (se avsnitt 2.4 og vedlegg 1 om utslippsfaktorer for energibruk). Resultatene man får fra klimagassregnskap.no per i dag er ikke å anse som en fullverdig LCA eller bærekraftvurdering ut i fra CEN TC 350 rammeverket, men datagrunnlaget på material- og energisiden er innhentet fra fullverdige LCA-dokumentasjon. Teknisk komité 350 i den europeiske standard komiteen (CEN TC 350) arbeider for tiden med å utvikle rammeverk og metoder for bærekraftighetsvurdering av bygg. Foreløpig er det bare NS-EN 15643 som er ferdigstilt og publisert som norsk standard. Standarden angir det generelle rammeverket for bærekraftvurdering av bygg i et livstidsperspektiv. CEN TC 350 arbeidsgruppe én, jobber fortsatt med standarden pr EN 15978 om kalkuleringsmetoder for bærekraftighetsvurdering av bygninger sammen med regler for bruk av EPD i disse beregningene. Klimagassregnskap.no vil tilstrebe å følge standardene til CEN TC 350 og vil revidere systemgrenser og faktorer når de overnevnte standardene blir publisert og implementert som norsk standard (NS). 16
2.4 Energibruk i drift Utslipp fra energibruk i drift er knyttet til energibehovet i bygget, teknologinivå og hvilken energikilde som forsyner bygget. Energimodulen i klimagassregnskap.no har to delmoduler. For tidligfase planlegging anvendes delmodulen nytt bygg. Her kan virkningen av ulike ambisjonsnivåer for energibehov og/eller skifte i energiforsyning utforskes. Det er behov for få inndata og det er enkelt å foreta endringer i netto energibehov, fordeling el-spesifikt og varme+varmt forbruksvann, valg av oppvarmingsløsning og energikilder. Når prosjektering iverksettes er som hovedregel ambisjonsnivå for energibehov fastlagt mens effektbehov og fordelingen over døgnet og forsyningsløsninger simuleres ved bruk av energimodeller. Resultatene herfra legges inn i klimagassregnskap.no, modul stasjonær energi og delmodul prosjektering/eksisterende bygg. Klimagassutslippene av valgte løsninger beregnes basert på standardiserte utslippsfaktorer (kildetil-varme/el). Det er deretter enkelt å analysere virkningene av å velge ulike kilder og finne fram til de mest klimaeffektive alternativene gjennom livsløpet til bygget. De mest sentrale parameterne i beregningen er energibehov, energikilde og utslippsfaktorene. 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 brensel. I modellversjon 1 og 2 ble det brukt konstant utslippsfaktor for elektrisitet gjennom hele beregningsperioden på 60 år. Ved beregning for et livsløp på 60 år er dette en urimelig forutsetning i et Europa og Norge der det føres en aktiv klimapolitikk med ambisiøse reduksjonsmål. Jf. EUs A Roadmap for moving to a competitive low carbon economy in 2050 og Stortingets klimaforlik, begge med 2-gradersmålet som ambisjon. En politikk i hht. disse ambisjonene vil medfører store utslippsreduksjoner i europeisk produksjonen av elektrisitet de neste 50-100 årene. En konstant el-utslippsfaktor i livsløpsberegninger for bygg vil dermed føre til en betydelig overestimering av utslipp fra el-bruk. Figur 5 illustrere størrelsesorden på overestimering sammenlignet med bruk av utslippsfunksjoner som tar hensyn til mål og ambisjoner i dagens politikk. En slik overestimering av betydningen av en kilde sammenlignet med øvrige kilder kan igjen gi feil prioritering av hvilke klimagassreduserende tiltak som bør gjennomføres. I klimagassregnskap.no/versjon 3 er det implementert utslippsfunksjoner for elektrisitet med gradvis reduksjon i utslippene de neste årtiene. Systemgrensen er europeisk produksjon og distribusjon. Dette er grundig drøftet i Civitas-notat (Selvig, 2010), i et ZEB-memo og styrevedtak i 2011 (Dokka, 2011), i utviklingen av BREEAM-NOR, 2011 og i NVEsvaredeklarasjon av norsk elforbruk uten opprinnelsesgarantier. 17
Figur 5: Illustrasjon av overestimering av klimagassutslipp ved bruk av konstant utslippsfaktor for elektrisitet vs. bruk av utslippsfunksjonene EU referanse eller 2 gradersmålet (=ZEBfunksjonen). (Hentet fra Civitas, 2011) Konklusjonene er entydige: I et konsument- og LCA-perspektiv, slik som i klimagassregnskap.no, skal elektrisitetsbruk tillegges utslipp systemgrensen for beregning av utslippsfaktor skal være europeisk produksjon, jf. blant annet metodikken for beregning av varedeklarasjon av norsk elforbruk, NVE, 2011. Utslippsfaktorer for andre energikilder skal følge de samme LCAprinsipper som elektrisitet. I modellversjon 3 kan det velges mellom tre ulike utslippsfunksjoner for elektrisitet. Disse er benevnt EU-referanse, 2-gradersmålet=ZEBfunksjonen og 0-nivå. De gir for 60 års perioden 2010 til 2070 et gjennomsnittlig utslipp på hhv. 269, 132 og 0 g CO 2 -ekv./kwh levert til forbruker/konsument. Statsbygg har foreløpig konkludert med at EU-referanse skal anvendes for SB-prosjekter, mens ZEB har konkludert med at 2-gradesmålet skal anvendes. BREEAM-NOR følger ZEBs konklusjon. Begge valgene kan faglig forsvares og begrunnelsen for å velge det ene eller det andre bunner i en sterk eller litt mindre sterkt tro på politikeres gjennomføringsevne for å oppfylle sine ambisjoner, dvs. 2-gradersmålet. Se vedlegg 1 for nærmere redegjørelse om hvilke øvrige utslippsfaktorer, funksjoner og virkningsgrader som er implementert i modellen. 18
2.5 Transport i drift I transportmodulen kombineres som i tidligere versjoner antall brukere av bygget, daglig turproduksjon disse genererer, lokaliseringsavhengig reisemiddelfordeling, turlengder og hastigheter, prosjektspesifikke restriksjoner på personbilbruk og teknologi/utslippsnivå på transportmidlene. Utslippsfunksjoner er implementert og representerer den teknologisk effektiviseringen som vil finne sted som følge av EUs klimapolitikk og generell utvikling. Se vedlegg 1 for nærmere redegjørelse om hvilke utslippsfunksjoner som er implementert i transportmodulen. Nytt i versjon 3 er muligheten til å skille beregningene for ulike brukergrupper av bygget innenfor samme prosjekt, ved å opprette flere moduler og lage adskilte beregninger for hver av brukergruppene. Disse summeres opp i resultatrapporteringen til et samlet utslipp fra transport. 2.6 Usikkerhet Det er ikke gjennomført kvantitative usikkerhetsvurdering av klimagassregnskap.no. Det er imidlertid foretatt en rekke systematiske sammenligninger av sluttresultater og delresultater med beregninger foretatt med andre modeller. Det er også gjort kvalitative vurderinger av usikkerheten for de ulike parametrene i modellen. Beregningsresultatene fra 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 legges inn i modellen I utviklingen av modellen har vi kontroll over formelverk, databasene og systemgrensene 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. Rent kalkulasjonsmessig er beregningene enkle og det er liten usikkerhet i selve beregningsformlene. Åpenbare feil i formler eller programmering oppdages gjennom kvalitetssikring av både modellutvikler og brukere. Feil rettes fortløpende. Vedrørende punkt 2. Det er stor variasjon i resultatene fra ulike LCAstudier som ligger til grunn for modellens database for utslippsfaktorer for materialer og energivarer/brensel. Systemgrensene mellom modulene er godt definert, men det er større usikkerhet i systemgrensene og inndataene for underliggende data. Blant annet vil ulike systemgrenser introduserer mulighet for stor usikkerhet i delberegninger. Det er også 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 19