Energieffektivisering i bebyggelsen Innledning ved E2B2 forskerseminar 14.11.2017 Anne Grete Hestnes - Hvor er vi? - Hvor langt skal vi? - Hvilke utfordringer ser vi? ZERO EMISSION BUILDINGS
Energieffektivisering i bebyggelsen Hvor vi er i dag: Betydelig redusert energibruk pr. m 2 Hovedsakelig fokus på reduksjon av termisk energibehov Stor utvikling på IT-området Mer fokus på helhet og sammenhenger
Hvor er E2B2? Prosjektportefølje: Ämne/kluster Antal projekt % antal projekt Budget % total budget Värme och ventilation 16 20 % 50 056 132 20 % Byggprocessen 11 14 % 35 418 711 17 % Klimatskal 8 10 % 19 905 778 8 % Beteende 8 10 % 30 040 840 12 % Stadsplanering 7 9 % 33 513 787 13 % Renovering 7 9 % 22 833 898 9 % Energitillförsel 6 8 % 10 203 686 4 % Material 6 8 % 13 741 800 5 % Ljus och belysning 5 6 % 10 045780 4 % Tjänsteutveckling 5 6 % 19 356 464 8 % Forskarskola 1 1 % 5 087 000 2 % 80 250 203 876
Konkrete forskningsresultat i E2B2 Kompetens och kunskap doktorer, forskarskola Metoder och processer Verktyg för projektering, planering Analysmodeller Riktlinjer Appar Beslutsunderlag, investeringskalkyler Förbättring av befintliga verktyg Kvalitetssystem Utvärdering, analys Testbäddar Förstudier Strategier Riskanalyser Tester av produkter och material Tjänsteutveckling Affärsmodeller Koncept för renovering Demonstrera lösningar Mätningar och tester av teknik Teknikutveckling
EU på vei mot nullutslipp EUs klimamål for 2030: 27 % energieffektivisering 27 % ny fornybar energi 40 % GHG reduksjon Og 90% reduksjon av alle klimagassutslipp innen 2050! Mest fokus på klimagassutslipp/co 2 - i hvert fall i Norge, Danmark, Finland, og..
Andre nasjonale krav/målsetninger USA: «to achieve our strategic goal of net-zero energy buildings» UK: «The objective of the proposal is to set a timetable for moving towards zero carbon development as a contribution to meeting UK target to reduce carbon emissions» Canada: «The Equilibrium House Initiative aims at community scale demonstration» Austria: «The building stock of the year 2050 should be in total over the entire life cycle free of carbon emissions.» Netherlands: «In the Netherlands, the government and the construction sector aim at achieving energy neutral new construction in 2020.» Germany: «Zero emission buildings are the long-term objective» Sverige:?
I Norge: FME- senteret ZEB (Zero Emission Buildings) NTNU var vertskap for et nasjonalt forskningssenter med en finansiering på nærmere 300 millioner NOK og en tidsramme på 8 år. Senteret var ett av åtte forskningssenter med status som forskningssenter for miljøvennlig energi (FME). Vårt mål: Utvikle produkter og løsninger for eksisterende og nye bygninger, boliger så vel som næringsbygg, som leder til markeds-gjennombrudd for bygninger med null klimagassutslipp knyttet til produksjon, drift, og avhending. Aktiviteten videreføres nå i et nytt, like stort FME-senter: ZEN: Zero Emission Neighbourhoods in Smart Cities.
Vår utfordring Klimagassutslipp Kompensere klimagassutslipp fra produksjon av materialer og bygg ved å produsere mer energi enn bygget behøver til drift. Utslipp fra fremstilling av materialer Utslipp fra energibruk til drift Lokal produksjon av fornybar energi Eksisterende snitt TEK'10 TEK'15 passivhus TEK'20 nesten nullenergi TEK'25 nullenergi Kilde: Inger Andresen, NTNU
Utfordringen Produksjon av fornybar energi Bruk av energi Utslipp CO 2 «Negativ» CO 2 Materialer Bygging Bruk Riving Energiinnholdet i materialene nærmer seg 50% av total energibruk over livsløpet!
ZEB s ambisjonsnivå CO2 kg/m²y 12,0 10,0 8,0 Bygging og riving Materialer Produksjon av fornybar energi 6,0 4,0 Drift 2,0 0,0 EMISSION ZEB-O EQ ZEB-O ZEB-COM ZEB-O EQ: ZEB-O: ZEB-COM: Balanserer drift, med unntak av utstyr Balanserer drift, inklusive utstyr Balanserer all drift, energiinnhold i materialene, bygging, og riving
Utfordringen Produksjon av fornybar energi «Negativ» CO 2 Materialer Bygging Bruk (60 år) Riving ZEB-OM ZEB-O Bruk av energi Utslipp CO 2 Tre Betong Stål Riktig materialvalg like viktig som reduksjon i bruk!
ZEB Pilotbygg
ZEB Balance, kg CO 2-ekv /(m 2 yr) 20 15 10 5 0-5 -10-15 Life cycle phases of EN 15878: C4 Disposal C3 Waste processing C2 Transport to EOL C1 Deconstruction B4 Replacement A5 Installation A4 Transport to site A1-A3 Cradle to gate B6 Energy Operation Generation Compensation -20
Utviklingen vi har sett i Norge kwh/m 2 per år Energibehov til drift Energiproduksjon, fornybar Eksisterende snitt TEK'10 TEK'15 passivhus TEK'20 nesten nullenergi TEK'25 nullenergi Kilde: Inger Andresen, NTNU
Materialenes rolle kwh/m 2 per år Energibehov til drift Energiproduksjon, fornybar Energibruk til materialer Eksisterende snitt TEK'10 TEK'15 passivhus TEK'20 nesten nullenergi TEK'25 nullenergi
Utfordringen kwh/m 2 per år Energibehov til drift Energiproduksjon, fornybar Energibruk til materialer Eksisterende snitt TEK'10 TEK'15 passivhus TEK'20 nesten nullenergi TEK'25 nullenergi
Det er mulig å redusere energiinnholdet i materialer kwh/m 2 bruksareal, per år Energibehov til drift Energiproduksjon, fornybar Energibruk til materialer 200 150 100 50 TEK 10 Powerhouse Kjørbo Foto: Chris Aadland
Det er mulig å redusere energiinnholdet i materialer kwh/m 2 bruksareal, per år 200 Energibehov til drift Energiproduksjon, fornybar Energibruk til materialer 150 100 50 TEK 10 Multikomfort Larvik
Foto:
140 Klimagassutslipp pr m 2 vegg 120 100 80 60 40 20 0 Vanlig betong Lavkarbonbetong Gjenbrukt tegl Foto:
Så hva må vi gjøre? «Alt!» Vi må redusere energibehovet til et minimum (passivhus osv.). Vi må bruke fornybar energi til å dekke det resterende behovet for varme og/eller kjøling. Vi må bruke fornybar energi til å dekke behovet for elektrisitet. Vi må vurdere materialbruken. Vi må se på sammenhengen mellom bygninger og transport.
Vår strategi Enkelt-prosjekter/ Enkelt-tema «Smartbygg» «Smart Cities» ZEN?
Framtidig fokus Helhet, kretsløp, sammenhenger - mellom bygning, system, og bruker - mellom bebyggelse og transport (og industri) Miljø Smart grids Lagring IT-løsninger - CO 2 utslipp i stedet for bare energi - både elektrisitet og varme/kulde - feed-in tariffs - elektrisitet, og varme? - intelligente kontrollsystemer osv. osv. Integrerte designprosesser - arkitekter, ingeniører, eiere, byggere, brukere,. Arkitektur - dvs. arkitektonisk fremragende løsninger Arkitektur kan være et godt virkemiddel for å få til en ønsket utvikling og et viktig redskap for å møte klimautfordringen. Sitat Stein Stoknes, Ecobox
Forskningens rolle i utviklingen: - fra forskning og utvikling til teknisk forskrift kwh/m 2 150 TEK'10 PASSIV 75 NESTEN 0 2010 2015 2020 ZEB ZEN 2025 Kilde: I. Andresen 2015
Solar Ship, Freiburg Architect. R.Disch Det finnes kanskje bedre løsninger