Energieffektivisering i bebyggelsenInnledning ved E2B2 forskerseminar 14.11.2017Anne 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. m2

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 budgetVärme 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/CO2

- i hvert fall i Norge, Danmark, Finland, og …..

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 constructionin 2020.»

Germany: «Zero emission buildings are the long-term objective»

Sverige: ?

Andre nasjonale krav/målsetninger

NTNU var vertskap for et nasjonalt forskningssenter med en finansiering på nærmere 300 millioner NOKog 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.

I Norge: FME- senteret ZEB (Zero Emission Buildings)

Vår utfordring

Eksisterende snitt

TEK'10 TEK'15passivhus

Klimagass-utslipp

Utslipp fra fremstilling av materialerUtslipp fra energibruk til drift

TEK'20nesten

nullenergi

TEK'25nullenergi

Kilde: Inger Andresen, NTNU

Kompensere klimagassutslippfra produksjon av materialerog bygg ved å produsere mer energi enn bygget behøver til drift.

Lokal produksjon avfornybar energi

Materialer Bygging Bruk RivingU

tslip

p C

O 2

«Neg

ativ

» C

O 2

Bruk av energi

Produksjon av fornybar energi

Utfordringen

Energiinnholdet i materialene nærmer seg 50% av total energibruk over livsløpet!

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

EMISSION ZEB-O÷EQ ZEB-O ZEB-COM

CO2kg/m²y

Bygging og riving

Materialer

Drift

Produksjon av fornybar

energi

ZEB-O÷EQ: Balanserer drift, med unntak av utstyrZEB-O: Balanserer drift, inklusive utstyrZEB-COM: Balanserer all drift, energiinnhold i materialene, bygging, og riving

ZEB’s ambisjonsnivå

Materialer Bygging RivingU

tslip

p C

O 2

Bruk av energi

Produksjon av fornybar energi

Utfordringen

Riktig materialvalg like viktig som reduksjon i bruk!

Bruk (60 år)

ZEB-OM

ZEB-O

Tre

BetongStål

«Neg

ativ

» C

O 2

ZEB Pilotbygg

ZEB Balance, kg CO2-ekv/(m2yr)

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

C4 DisposalC3 Waste processingC2 Transport to EOLC1 DeconstructionB4 ReplacementA5 InstallationA4 Transport to siteA1-A3 Cradle to gateB6 Energy OperationGeneration Compensation

Life cycle phases of

EN 15878:

Utviklingen vi har sett i Norge

Eksisterende snitt

TEK'10 TEK'15passivhus

kWh/m2

per år Energibehov til drift

TEK'20nesten

nullenergiTEK'25

nullenergi

Energiproduksjon, fornybar

Kilde: Inger Andresen, NTNU

Materialenes rolle

Eksisterende snitt

TEK'10 TEK'15passivhus

kWh/m2

per år

Energibruk til materialer

TEK'20nesten

nullenergiTEK'25

nullenergi

Energibehov til driftEnergiproduksjon, fornybar

Utfordringen

Eksisterende snitt

TEK'10 TEK'15passivhus

kWh/m2

per år

Energibruk til materialer

TEK'20nesten

nullenergiTEK'25

nullenergi

Energibehov til driftEnergiproduksjon, fornybar

Det er mulig å redusere energiinnholdet i materialer

TEK’10

Powerhouse Kjørbo

kWh/m2 bruksareal, per år

Energibruk til materialer

Energibehov til driftEnergiproduksjon, fornybar

200

100

150

50

Foto: Chris Aadland

TEK’10

Multikomfort Larvik

kWh/m2 bruksareal, per år

Energibruk til materialer

Energibehov til drift

Energiproduksjon, fornybar

200

100

150

50

Det er mulig å redusere energiinnholdet i materialer

Foto:

0

20

40

60

80

100

120

140

Vanlig betong Lavkarbonbetong Gjenbrukt tegl

Klim

agas

suts

lipp

prm

2

vegg

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.

Enkelt-prosjekter/Enkelt-tema

«Smartbygg»

«Smart Cities»ZEN

?

Vår strategi

Framtidig fokus Helhet, kretsløp, sammenhenger

- mellom bygning, system, og bruker- mellom bebyggelse og transport (og industri)

Miljø - CO2 utslipp i stedet for bare energi

Smart grids - både elektrisitet og varme/kulde- feed-in tariffs

Lagring - elektrisitet, og varme?

IT-løsninger - 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

150

75

kWh/m2

2010 20152020

2025

TEK'10

PASSIV

NESTEN 0

Forskningens rolle i utviklingen:- fra forskning og utvikling til teknisk forskrift

ZEN

Kilde: I. Andresen 2015

ZEB

Det finnes kanskje bedre løsninger

Solar Ship, Freiburg Architect. R.Disch