DRIFTSENERGI OG INDLEJRET ENERGI DANVAK DAGEN 5. APRIL 2017

DRIFTSENERGI OG INDLEJRET ENERGI DANVAK DAGEN 5. APRIL 2017 SENIORFORSKER HARPA BIRGISDÓTTIR

? Hvilken rolle spiller indlejret energi og drivhusgasser i bygninger i Danmark i dag? 2

Nyeste tal Kontor Parcelhus Drivhusgasser Indlejret Drift Energi PEtot 3

Nyeste tal Energi (PEtot) Drivhusgasser kwh/m 2 /år kg CO 2 /m 2 /år 60 50 40 30 20 10 0 120 år 80 år 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 120 år 80 år Drift Bygning 4

Vores baggrundsviden 2 afsluttede forskningsprojekter IEA Annex 57: Evaluation of Embodied Energy and CO 2eq for Building Construction. Periode 2011-2016. Deltagelse fra omkring 15 lande. Dansk deltagelse støttet gennem EUDP. Mindst 6 rapporter og 5 guidelines Forventes publiceret på IEA hjemmeside snarest SBi rapport: Bygningers indlejrede energi og miljøpåvirkninger. Myndighedsprojekt for TBST. Periode 2016. SBi rapport tilgængelig på SBi s hjemmeside snarest 5

Definition af indlejret energi og drivhusgasser Bygningens livscyklus Drift 6

Definition af indlejret energi Det samlede primære energibehov for hele bygningens livscyklus. Dette er beregnet og udtrykt som MJ eller kwh. 1. Det samlede fossile primære energibehov (PEf) 2. Det samlede ikke-vedvarende primære energibehov (PEnr) 3. Det samlede vedvarende og ikke vedvarende primære energibehov (PEtot) 7

Definition af indlejrede drivhusgasser Den samlede mængde af drivhusgasser igennem hele bygningens livscyklus. Dette er beregnet og udtrykt som kg CO 2 -ækvivalenter. 1. Den samlede mængde drivhusgasser (kuldioxid, metan, nitrogenoxid og andre drivhusgasser der indgår i den 5. IPCC-rapport). LCA beregner også flere indlejrede miljøpåvirkninger 8

Publicationer fra Annex 57 Subtask 4 Annex 57 ST 4 Report Annex 57 Case study collection 80 inidivual project case studies from 11 countries ST4 Harpa Birgisdóttir Aoife Houlihan-Wiberg Tove Malmqvist Alice Moncaster Freja N. Rasmussen Annex 57 Guideline for designers and consultants part 2 9

Annex 57 case studier Omkring 80 case studier fra 11 lande som bruges til: Analyser Guidelines for designere 10

Vi brugte disse case studier bl.a. til at: Analysere hvilken betydning de anvendte metoder havde på resultaterne og de konklusioner som man kunne drage af case studierne. Lave oversigt over resultater for at sammenligne betydningen af de forskellige livscyklusfaser, materialer og komponenter. Bruge resultaterne til at foreslå design and konstruktion strategier som kan anvendes af designere og rådgivere for at reducere indlejret energi og drivhusgasser fra bygninger. Arbejdede videre med dette i guidelines for designere 11

Der var en meget stor variation i resultaterne Hvorfor er resultaterne så forskellige? 700 600 500 kg CO 2 -eq/m 2 400 300 200 100 0-100 AT5 AT6 DE4 DK3c JP5 NO4 SE2a CH1 KR3 12

Hvorfor er resultaterne så forskellige? 700 600 kg CO 2 -eq/m 2 500 400 300 CO 2 optag i træ 200 100 Inkluderede bygningsdele (fx tekniske systemer) Detaljeringsgrad Detaljeret Simplificeret 0-100 AT5 AT6 DE4 DK3c JP5 NO4 SE2a CH1 KR3 Forskellige metoder anvendt 13

Læring fra analyser af 80 meget forskellige studier Konklusionen er ikke at der slet ikke er muligt at lave systematiske beregninger som kan sammenlignes Konklusionen er at det er vigtigt at forstå forskellige metodiske valg som har indflydelse på resultaterne. 14

Erfaringer fra DGNB certificering i Danmark DGNB har været anvendt til frivillig certificering af bæredygtigt byggeri i Danmark siden 2012 for: Kontorbygninger, Boliger Hospitaler Institutioner Der er lavet en analyse af LCA resultater fra 24 bygninger, som er certificeret i perioden 2012-2016 15

Indlejret energi - resultater fordelt på livscyklusfaser Kort: 50 år Lang: 80-120 år 16

Indlejrede drivhusgasser - resultater fordelt på livscyklusfaser Kort: 50 år Lang: 80-120 år 17

Læring fra DGNB projekterne Vi anbefaler at man går efter de lange tidshorisonter for at afspejle påvirkninger fra bygningens livscyklus 18

Formål med myndighedsprojektet for TBST At vurdere om det på nuværende tidspunkt giver mening at hensynet til byggematerialernes ressource- og miljøbelastning løftes i bygningsreglementet At komme med bud på, hvordan et sådant krav (evt. frivilligt) kan udformes. Opstille repræsentative bygningscases, hvor det søges belyst, hvorledes forskellige parametre har indflydelse på de beregnede resultater 19

Seks beregningseksempler Parcelhus med betragtningsperiode på 120 år Parcel mur: Murstens parcelhus, beregningseksempel fra LCAbyg (forsimplet beregning) Etageejendomme med betragtningsperiode på 120 år Etage-tung: Tung-etageejendom (forsimplet beregning) Etage-træ: Træ-etageejendom (mellem detaljeringsgrad) Kontor med betragtningsperiode på 80 år Kontor-let 1: Let-konstruktion kontorhus, beregningseksempel fra LCAbyg (forsimplet beregning) Kontor-let 2: Let-konstruktions kontorhus (stor detaljeringsgrad) Kontor-tung: Tung-konstruktions kontorhus (stor detaljeringsgrad) 20

Forskellige bygningstypers potentiale Energi (PEtot) Drivhusgasser kwh/m 2 /år kg CO 2 /m 2 /år 60 50 40 30 20 10 0 120 år 80 år 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Drift Bygning 21

Driftsenergiscenariernes betydning for resultaterne Kontor Parcelhus CO 2 Indlejret Drift Energi 22

Kontor - driftsenergiscenariernes betydning for resultaterne Fremskrivning 2015-scenario CO 2 Indlejret Drift Energi PEtot 23

Parcel - driftsenergiscenariernes betydning for resultaterne Fremskrivning 2015-scenario CO 2 Indlejret Drift Energi PEtot 24

Vi har analyseret flere parametre, fx. Forskellige bygningstypers potentiale og barrierer? Hvor detaljerede bør beregningerne være? Er der nogle bygningsdele vi kan se bort fra? Hvor meget betyder det fx at tage komplettering med? Tunge versus lette bygninger? Har betragtningsperioden en betydning? Materialernes betydning, fx træ 25

Vi har analyseret flere parametre, fx. Forskellige bygningstypers potentiale og barrierer? Hvor detaljerede bør beregningerne være? Er der nogle bygningsdele vi kan se bort fra? Hvor meget betyder det fx at tage komplettering med? Tunge versus lette bygninger? Har betragtningsperioden en betydning? Materialernes betydning, fx træ 26

Forskellige bygningstypers potentiale og barrierer Nybyggeri Boliger 49% (34% parcel- og rækkehuse) (15%% etage og andet) Kontor 23% Kultur 7% (betragter tæt på kontor) 79% Årligt energiforbrug 208 TWh 35,2 mio. ton CO 2 Overslagsberegninger på Det indlejrede energi og drivhusgasser i disse bygningstyper Potentiale ved fx 20% reduktion 1,6-1,9 TWh 8,2-9,4 TWh 1,6-2,0 mio. ton CO 2 Barrierer 0,3-0,4 mio. ton CO 2

Vi har analyseret flere parametre, fx. Forskellige bygningstypers potentiale og barrierer? Hvor detaljerede bør beregningerne være? Er der nogle bygningsdele vi kan se bort fra? Hvor meget betyder det fx at tage komplettering med? Tunge versus lette bygninger? Har betragtningsperioden en betydning? Materialernes betydning, fx træ 28

Hvor detaljerede bør beregningerne være? kg CO 2 /m 2 /år 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Er der nogle bygningsdele vi kan se bort fra? Andet Ydervæg Vinduer Ventilation Varme Terrændæk Trappe Tag Loft Konstruktion Indervæg Gulv 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Hvor meget betyder det fx at tage komplettering med? Kontor let 2 - med komplettering kontor let 2 - uden komplettering 29

Vi har analyseret flere parametre, fx. Forskellige bygningstypers potentiale og barrierer? Hvor detaljerede bør beregningerne være? Er der nogle bygningsdele vi kan se bort fra? Hvor meget betyder det fx at tage komplettering med? Tunge versus lette bygninger? Har betragtningsperioden en betydning? Materialernes betydning, fx træ 30

Tunge versus lette bygninger? Levetider for bygninger og hvor længe behøver vi at beregne? 30 25 20 15 10 5 0 Indlejret energi (kwh/m 2 /år) C4 C3 B4 A1-A3 8 6 4 2 0 Indlejrede drivhusgasemissioner (kg CO 2 -ækv/m 2 /år) C4 C3 B4 A1-A3 Forskel på tung og let Udskiftninger Ydervægge, vinduer, indervægge, lofter, gulve, pga. kortere levetider 31

Vi har analyseret flere parametre, fx. Forskellige bygningstypers potentiale og barrierer? Hvor detaljerede bør beregningerne være? Er der nogle bygningsdele vi kan se bort fra? Hvor meget betyder det fx at tage komplettering med? Tunge versus lette bygninger? Har betragtningsperioden en betydning? Materialernes betydning, fx træ 32

Materialernes betydning, fx træ kg CO 2 /m 2 /år 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Andet (materiale) Træ Mineralsk Metal Kunststof Isolering kwh/m 2 /år 30 25 20 15 10 5 0 Andet (materiale) Træ Mineralsk Metal Kunststof Isolering 33

Forhold mellem fornybar og ikke-fornybar energi kwh/m 2 /år 30 25 20 15 10 fornybar ikke-fornyebar 5 0 Parcel mur Etage-tung Etage-træ Kontor-let 1 Kontor-let 2 Kontor-tung 34

Muligheder for udformning af krav Forudsætninger: foreligger et velfunderet metodegrundlag med fastlagte regneregler, er acceptabelt datagrundlag for de væsentligste byggevarer, og at dette er frit tilgængeligt er klarhed over hvilke levetider, der skal anvendes for byggevarer, der indgår i forskellige konstruktioner, foreligger et værktøj til udførelse af beregningerne. 35

Muligheder for udformning af krav Vi kom frem til at kravet bør være: Først udførelse af beregninger (kortere periode) Derefter med kravværdier baseret på erfaringer Krav bør mindst være baseret på total primærenergi og drivhusgasser 36

Hvornår i designfasen kan vi bruge LCA og hvilke værktøjer? Program Dispositionsforslag Projektforslag Forprojekt - Hovedprojekt 37

LCAbyg LCAbyg, udviklet af SBi for TBST Første version lanceret i 2015, samtidig med lancering af LCCbyg Fortsat udvikling af begge værktøjer Over 2000 brugere 38

Hvornår i designfasen kan vi bruge LCA og hvilke værktøjer? Og hvordan kan vi få det tidligere i processen? Program Dispositionsforslag Projektforslag Forprojekt - Hovedprojekt 39

En løsning kan være guidelines og nogle strategier Substitution af materialer Biobaserede Genbrugte Innovative/nye Reducere materialeforbrug Letvægtskonstruktioner Layout 40

41

Anden løsning er simplicitet værktøj, fx LCAprofiler LCA værktøj for tidlige design faser Baseret på beregnede LCA-profiler for forskellige bygnings komponenter Simplificerede input Hurtig beregning af hele bygningen Nøjagtighed vurderet til omkring 80-90% 42

Konklusion Indlejrede energi og drivhusgasser er betydningsfulde Forudsætninger for at vi kan stille krav til LCA velfunderet metodegrundlag acceptabelt datagrundlag klarhed over hvilke levetider LCA-værktøj Anbefaler først en kort periode med krav uden kravværdier Vigtigt at kunne inddrage livscyklustanker fra tidlige faser 43

TAK 44