rfr · GY0WRFR3 · 2011-03-09 00:00:00 — De tekniska lösningar som karaktäriserar Lindåshusen är en välisolerad och tät konstruktion. Ventilationen ger en effektiv värmeväxling, och man har väldigt låga värmeförluster runt husets fönster. Solvärme bidrar till uppvärmningen av varmvatten, och ett takfönster möjliggör effektiv ventilation . Arkitekturen avskärmar solen men låter den komma in under vår, höst och vinter. Ventilationssystemet används för att distribuera både friskluft och värme eftersom värmebatteriet är integrerat i värmeväxlaren (2006). 2 MINSKAD KLIMATPÅVERKAN OCH ANPASSNING TILL ETT FÖRÄNDRAT KLIMAT 2010/11:RFR3 Figur 17 Passivhusen i utanför (bild: ). Tillverkningen av byggnadskonstruktionen innebär ett energibehov och en efterföljande miljöpåverkan. Den totala energiåtgången för ett typiskt svenskt hus under byggnadens livscykel är och under driftsfasen (fig. 18 b). Den totala energiåtgången har minskat för Lindåshusen, men har förhållandet mellan energiåtgången och driftsfasen förändrats till respektive (figur 18b). Den energiåtgång som förknippas med produktionstiden har därmed förhållandevis större betydelse i en lågenergibyggnad än i typiska byggnader. Figur 18 a Jämförelse mellan energianvändningen i ett äldre och ett nytt svenskt hus samt husen i (2006a). Figur 18 b Jämförelse mellan energiåtgången i ett typiskt svenskt hus och husen i . 2010/11:RFR3 2 MINSKAD KLIMATPÅVERKAN OCH ANPASSNING TILL ETT FÖRÄNDRAT KLIMAT Miljöpåverkan varierar beroende på vilket energislag som används. Energislagen har också olika förutsättningar att användas för olika ändamål. Om man gör skillnad på olika energiformer och deras tillämpningsområden kan man effektivisera energianvändningen ytterligare. Exergi är ett begrepp som beskriver hur mycket av energin som kan omvandlas till arbete och ger därmed ett mått på energikvalitet. I en exergianalys av en byggnad kan effektiviseringsmöjligheter träda fram som inte framgår lika tydligt i en energianalys. Omgivande energisystem måste beaktas En helhetssyn innebär att det omgivande energisystemet tas i beaktande när en prestanda värderas (2006). Koldioxidutsläppen relaterade till energianvändningen blir t.ex. olika stora beroende på om huset använder direktverkande el eller fjärrvärme. I figur 19 och 20 visas dels energianvändningen i några olika typer av hus, dels relaterade koldioxidutsläpp beroende på vilket värmesystem som används. Fem byggnader har jämförts där de två första är friliggande villor (2002) med direktverkande el respektive fjärrvärme, det tredje är husen i (och 2006b), det fjärde är ett energieffektivt flerfamiljshus i som kallas Jöns- (Warfvinge 2005) och det sista ett jämförbart flerfamiljshus med fjärrvärme. använder fjärrvärme och frånluftsvärmepump för uppvärmning och varmvatten. Det jämförbara flerfamiljshuset antas använda enbart fjärrvärme för uppvärmning och varmvatten. Lindåshusen använder minst energi per kvadratmeter, och därefter kommer . Energianvändningen i den typiska villan är oberoende av om direktverkande el eller fjärrvärme användes (fig. 19). Figur 19 Energianvändning i olika byggnader. 2 MINSKAD KLIMATPÅVERKAN OCH ANPASSNING TILL ETT FÖRÄNDRAT KLIMAT 2010/11:RFR3 Koldioxidutsläppen11 däremot skiljer sig markant mellan det eluppvärmda och det fjärrvärmeuppvärmda huset (fig. 20). Figur 20 Koldioxidutsläpp i de olika husen. kg CO2/m2 CO2 utsläpp för uppvärmning Även om husen i betraktas som lågenergihus tas ingen hänsyn till husens energikvalitet. När byggnader använder lite energi är det ofta mest ekonomiskt att använda el för värmeändamål på grund av den direktverkande elens låga installationskostnader. Om hänsyn tas till energins kvalitet (eller hur exergiförbrukningen ser ut) blir prioriteringarna däremot annorlunda. Till skillnad från energi, som inte kan förbrukas utan bara omformas, förbrukas exergin. När vi använder el för uppvärmning av hus förbrukar vi exergi av hög kvalitet till skillnad från när vi använder spillvärme som har ett lågt exergivärde. Noterbart är att flerfamiljshuset som använder fjärrvärme förbrukar minst exergi och att relationen mellan de olika hustyperna förändras kapitalt. Lindåshusen använder minst energi, men bilden är annorlunda för exergiförbrukningen beroende på elanvändningen i värmesystemet. Figur 21 Exergiförbrukning i uppvärmningssystemen i de olika husen12. Jämförelsen mellan husen ovan visar att det är nödvändigt att uppnå en avvägning mellan energisparande åtgärder och energitillförsel. 11Koldioxidutsläppen beräknas med europeisk elmix och svensk fjärrvärmemix. 12Beräkningen är baserad på ett exergiberäkningsprogram utvecklat inom ramen för IEA ECBCS 37 (). Exergibehovet beräknas genom att man multiplicerar energianvändningen med en primärenergifaktor som beskriver hur mycket primär energi som används vid omvandlingsprocessen i produktionssystemet (t.ex. värmepannan) samt en kvalitetsfaktor utifrån kvaliteten på energibäraren. 2010/11:RFR3 2 MINSKAD KLIMATPÅVERKAN OCH ANPASSNING TILL ETT FÖRÄNDRAT KLIMAT Energieffektivisering av det befintliga bostadsbeståndet Det är mycket viktigt att prioritera en energieffektivisering av det befintliga byggnadsbeståndet för att minska bebyggelsens påverkan på klimatet. Miljonprogramsområdena i svenska städer och tätorter står inför omfattande renoveringar och det är viktigt att dessa renoveringar görs på ett hållbart sätt för att minska energianvändningen i dessa byggnader. För att öka incitamenten att göra energieffektiviserande renoveringar bör ta fram krav på maximal tillåten energianvändning efter renovering. Vidare kan energitjänster och energideklarationer fungera som verktyg för mer långsiktigt hållbara renoveringar. Antalet nybyggda bostäder i har legat på en modest nivå . För att minska den totala energianvändningen i bebyggelsen räcker det inte att ha hårda krav på energianvändningen i nybyggda bostäder, det är även av yttersta vikt att minska energianvändningen i den befintliga bebyggelsen. Av det befintliga flerbostadshusbeståndet i utgörs av hus från de s.k. rekordåren, dvs. Större delen av dessa hus härstammar från miljonprogrammet. Rekordårens bostadsbebyggelse hade 2008 ett genomsnittligt energibehov för uppvärmning på 144 kWh/m2 och år, ej normalårskorrigerat (2009b). Detta kan jämföras med de fyra passivhusprojekten som presenterats tidigare i denna rapport (flerbostadshus i , flerbostadshus i , villa i och ett renoverat flerbostadshus i ) som alla ligger långt under på maxgräns 110 kWh/m2 och år för nybyggda hus. Den största delen av bebyggelsen som uppfördes under rekordåren står nu inför omfattande renoveringar. Det finns undersökningar som pekar på att marknaden för renoveringar av äldre flerbostadshus kommer att tredubblas (2003). Fasader, tak, fönster, installationssystem och många andra delar i husen från rekordåren är i dåligt skick och behöver åtgärdas. Vissa av dessa byggnader är redan renoverade, dock sällan med syftet att minska byggnadernas energibehov. Genom att inkludera energieffektiviserande åtgärder i renoveringen av dessa byggnader finns en stor potential för en långsiktigt hållbar energiförsörjning och rimlig boendekostnad. Det finns mycket att vinna på att se till helheten när man genomför renoveringar med genomtänkta åtgärder som är hållbara på . Om man däremot missar chansen att genomföra energibesparande åtgärder vid en samtidig renovering, dröjer det i de flesta fall mycket innan man får möjligheten igen. 2 MINSKAD KLIMATPÅVERKAN OCH ANPASSNING TILL ETT FÖRÄNDRAT KLIMAT 2010/11:RFR3 Exempel: Alingsåshems energieffektiva renovering fick stora energipriset 2010 Alingsåshem fick 2010 ta emot av för sin energieffektiva renovering av miljonprogramsområdet Brogården. Med hjälp av passivhusteknik har 300 bostäder minskat sin energikonsumtion . Även om energieffektivisering och miljö har stått i centrum för renoveringen har man även arbetat hårt för att öka den sociala hållbarheten i området. Energieffektivisering som är ekonomiskt försvarbar Att energieffektivisera befintliga byggnader kan vara kostsamt, och det kan vara svårt för en fastighetsägare att få lönsamhet i en energibesparande investering. Genom att använda de åtgärder som är mest lönsamma för fastighetsägaren dvs. öka klimatskalets täthet, installera effektiv ventilation och sätta in energieffektivare fönster kan energianvändningen minska (m.fl. 2009). Den åtgärd som visat sig mest energieffektiv och mest ekonomiskt försvarbar är att tilläggsisolera takkonstruktionen på en byggnad. Att isolera fasaden och att byta fönster sparar mycket energi men är kostsamma åtgärder att utföra (Verbeeck och 2005). Incitament och krav för energieffektiva åtgärder Incitamenten för att utföra energieffektiva åtgärder varierar kraftigt mellan olika fastighetsbolag. För att sänka energianvändningen i den befintliga bebyggelsen är det nödvändigt att , i enlighet med EU-direktivet, tar fram tydliga krav på tillåten energianvändning efter renovering. I diskussioner med fastighetsförvaltare och fastighetsägare har det framkommit att man önskar tydliga krav vid renovering samt stöd, t.ex. i form av kunskapsstöd, skärpta byggregler samt bidrag för energieffektiviserande åtgärder. Man kommer bara att ha råd med en större renovering per byggnad , och fastighetsförvaltare såväl som fastighetsägare framhåller vikten av att inkludera en rejäl energieffektivisering så att inte renoveringen behöver kompletteras . För att detta ska vara möjligt att genomföra behöver de dock tillgång till experter och ekonomisk hjälp. Vidare önskas en omedelbar och kraftig skärpning av kraven för maximal tillåten energianvändning efter renovering istället för att man stegvis skärper kraven, vilket skulle innebära ett större antal kostsamma renoveringar. Kunskap finns men ekonomin kan bli ett hinder Kunskap finns om hur en renovering ska utföras på bästa sätt och även inkludera energieffektiva lösningar. Ofta är det istället ekonomiska hinder som uppstår för att nå nära noll vid en renovering, med en kombination av lönsamhetskrav, bristande sparat kapital för underhåll och en önskan att slippa höja hyrorna. Renoveringar utförda av bostadsbolaget i 2010/11:RFR3 2 MINSKAD KLIMATPÅVERKAN OCH ANPASSNING TILL ETT FÖRÄNDRAT KLIMAT visade att den extra kostnaden för en energieffektiv renovering var mycket liten. Den extra kostnaden var dock skillnaden mellan att kunna utföra renoveringsprojektet med uppfyllda lönsamhetskrav eller att göra en mer traditionell renovering. För att täcka den extra kostnaden ansökte fastighetsbolaget om ett ekonomiskt stöd och kunde därmed fortsätta med energieffektiva lösningar i fortsatta renoveringsprojekt. Så länge fastighetsbolagen skulle kunna påvisa att en energieffektiv renovering medfört en extra kostnad skulle stöd kunna delas ut retroaktivt. Energitjänster helhetsbild för energisparande åtgärder Företag som erbjuder s.k. energitjänster kan också vara en del av lösningen. Energitjänster är ett samlingsnamn för nya och utvecklade samverkansformer för att genomföra besparingsfinansierade projekt inom energieffektivisering och modernisering av fastigheter. Samverkansformerna bygger på att en energitjänsteleverantör tar ett helhetsansvar för besparingsanalys, eventuell finansiering, genomförande och uppföljning av projekten. Under en överenskommen avtalstid ersätts leverantören i relation till fastighetsägarens kostnadsreduktioner. Dessutom ger energitjänsteleverantören fastighetsägaren bindande besparingsgarantier. arbetar med att stimulera och bygga upp kunskap om energitjänster. Det befintliga ROT-avdraget bör kunna avse energieffektiviserande åtgärder för att uppmuntra till att inkludera dessa i de renoveringar som ändå utförs. Energideklarationer kan bli effektiva verktyg Energideklarationer skulle kunna vara ett mycket bra verktyg för fastighetsägare att få konkreta förslag på energiförbättrande åtgärder. Detta utnyttjas dock sällan, och ofta saknas förslag på energiförbättrande åtgärder helt i deklarationen. Tydliga direktiv behövs där det framgår att förslag på energieffektiviseringar ska ingå i deklarationen tillsammans med kostnadsförslag. Kunden ska med hjälp av deklarationen förstå vilka framtida krav på fastigheten som kommer att ställas och hur kunden kan uppfylla kraven. Energideklarationer utförs ofta schablonmässigt och utan att personen som utför deklarationen ens besöker byggnaden. Det är således viktigt att kunden förstår nyttan med energideklarationen och ställer krav på den som utför den. Det är också viktigt att energinivåerna i energideklarationerna skärps. är skalan utformad så att traditionellt byggda hus hamnar nära den bästa nivån. Det kan ge en felaktig signal om att man som fastighetsägare har en relativt energieffektiv fastighet och inte behöver genomföra några åtgärder. Genom att använda energideklarationer mer effektivt skulle en uppmätt energianvändning kunna användas för en sänkning av fastighetsavgiften om energianvändningen ligger under en viss nivå. Då energideklarationer utförs av ackrediterade besiktningsmän säkerställs objektiva besiktningar. 2 MINSKAD KLIMATPÅVERKAN OCH ANPASSNING TILL ETT FÖRÄNDRAT KLIMAT 2010/11:RFR3 Produkter och processer som kan minska resurs- och energianvändningen i bebyggelsen För att skapa en mer hållbar och energieffektiv bebyggelse är det viktigt med ett helhetsperspektiv, t.ex. genom att fokusera på hela byggnadens livscykel. Det är t.ex. viktigt att satsa på hållbara material med lång livslängd, skapa tid och lönsamhet för energieffektiviserande åtgärder, mäta den faktiska energianvändningen och sätta upp tydliga mål för att minska den. Olika energieffektiviserande lösningar har också visat sig vara olika lönsamma beroende på om man befinner sig i norra eller . För att få en klimatsmart helhetslösning i byggprojekt bör man använda produkter och processer som minimerar resurs- och energianvändningen. Ett bra sätt är ett ökat fokus på byggavfallshantering, t.ex. genom en högre avgift på byggavfall eller lägre byggavgift om återvunna material används, vilket kan uppmuntra att man deponerar mindre och återanvänder mer. Ofta diskuteras om den energi som sparas i driften av en energieffektiv byggnad i stället går åt till de extra material som används för att nå låg ener- gian-vändning. Forskning visar dock att energin som används i en driftsfas är den absolut största energiposten i en livscykel. En jämförelse mellan passivhus och traditionella byggnader visar att det extra behovet av material i ett passivhus endast bidrar med en marginell ökning av inbyggd energi medan det årliga totala energibehovet minskade med en faktor tre. Att minska energibehovet för drift är därmed den viktigaste parametern för att minimera det totala energibehovet (och Hestnes 2007). Tid för energieffektiviserande åtgärder saknas I intervjuer med förvaltare av offentliga byggnader om hur deras arbete med energieffektivisering ser ut framkommer det att de flesta förvaltare har ambitionen att sänka energikostnaderna; en sänkning var sparmålet för ett tiotal organisationer. Ofta finns dock en lucka mellan mål och verkliga resultat, antingen beroende på bristande medel eller en brist på uppföljning och nödvändiga verktyg. De statliga och landstingskommunala förvaltarna betonar också att den framtida effektiviseringen av elanvändningen blir en stor utmaning. Det som främst bromsar arbetet med energieffektiviserande åtgärder verkar vara att det saknas tid avsatt för sådant arbete i den egna organisationen (2006). Mål och uppföljning viktiga En slutsats är att det är oerhört viktigt att mäta den faktiska energianvändingen. Genom att ha uppföljningsbara mål med en policy som tydligt visar inriktningen som ledningen satt upp och sedan följa upp målen skapas motivation och handling i den operativa verksamheten. Viktigt är att målen är möjliga att genomföra utifrån de förutsättningar som ges i företaget och att de följs upp på ett bra och relevant sätt (2007). 2010/11:RFR3 2 MINSKAD KLIMATPÅVERKAN OCH ANPASSNING TILL ETT FÖRÄNDRAT KLIMAT Byggmaterial med lång livslängd och liten miljöpåverkan Vid såväl nybyggnation som renovering är det viktigt att välja material och konstruktionslösningar med lång livslängd för att minska den totala resursanvändningen. Det är viktigt att inte alltid välja det billigaste alternativet utan det mest långsiktiga. När byggmaterial ska väljas är det även viktigt att välja material som minimerar negativ miljöpåverkan. Till hjälp finns ett svenskt system, BASTA-systemet (), där man får hjälp med att hitta miljö- och hälsovänliga byggmaterial. BASTA ägs gemensamt av IVL och Byggindustrier. Energieffektiviserande åtgärder olika i norra och Livscykelkostnader används som verktyg för att studera vilka energieffektiviserande åtgärder som lönar sig bäst. Energieffektiva installationssystem och välisolerade fönster har visat sig vara den bästa kombinationen för flerbostadshus, medan satsningar på solvärmelösningar och bättre isolering är att föredra i småhus. Olika lösningar kan också vara olika lönsamma beroende på klimat. För norra är t.ex. mekanisk ventilation med till- och frånluft samt värmeväxling (FTX-system) och ett välisolerat klimatskal mer lönsamt än för en byggnad i . Frånluftsvärmepumpar och uteluftsvärmepumpar är dock mer lönsamma i . Markvärmepumpar visade sig i studien vara lönsamma i hela och för både flerbostadshus och småhus (och 2006). Fjärrvärme som energikälla i lågenergibebyggelse Bebyggelsen bör även ses i ett större perspektiv för att uppnå långsiktigt hållbara lösningar. Det är t.ex. viktigt att få i gång ett samarbete mellan fjärrvärmebolag och fastighetsägare för att kunna fortsätta använda fjärrvärme på ett kostnadseffektivt sätt för energitillförsel till fastigheter. En dialog behövs om hur man ska kunna behålla fjärrvärme som en energikälla med låg klimatpåverkan och hur det ska kunna vara lönsamt med fjärrvärme då behovet av mängden köpt energi kraftigt minskar. Undercentraler kopplade till stora fjärrvärmecentraler En framtida lösning för fjärrvärmeanslutning till energieffektiva byggnader kan vara att ha lokala undercentraler till de stora fjärrvärmecentralerna dit fastigheter kan koppla in sig. Fjärrvärmebolagen bekostar då endast den centrala ledningen från det stora verket till den mindre centralen och undviker på så sätt de kostnader som anslutning till alla fastigheter innebär. Varje fastighet bekostar sedan själv sin anslutning till undercentralen. För att kunna använda fjärrvärme i småhus med låga energibehov måste de undercentraler som installeras vara anpassade till den faktiska energitillförseln och vara möjliga att sammankoppla med solfångare. Genom att låta det vara tillåtet för fjärrvärmebolagen att variera priset per kWh beroende på den energikälla som används kan en mer realistisk bild av energikostnaden tas 2 MINSKAD KLIMATPÅVERKAN OCH ANPASSNING TILL ETT FÖRÄNDRAT KLIMAT 2010/11:RFR3 Fjärrvärmebolagen kan då undvika den inkomstförlust som ofta åberopas i debatten om energieffektiva byggnader och fjärrvärmeanslutning och som en enhetlig kWh-taxa leder till. Med en varierande prissättning blir också kunden indirekt informerad om när en dyr energikälla används och kan på så sätt protestera mot att eventuella fossila bränslen inkluderas i fjärrvärmen. Tillförsel och distribution också viktiga faktorer Vanligtvis fokuserar man på att reducera byggnadens energibehov, men det är lika viktigt att beakta effekterna av tillförsel- och distributionssystemen. I annat fall finns det en risk att ett tillförselsystem som är utformat för större behov kommer att vara alltför stort under en stor del av året. Majoriteten av miljonprogrammets byggnader är anslutna till fjärrvärmesystem. Särskild uppmärksamhet bör inriktas på att utifrån ett holistiskt synsätt med systemperspektiv analysera interaktionen mellan system för energitillförsel och energieffektiviseringsåtgärder i miljonprogrammets byggnader för att åstadkomma en minskning av koldioxidutsläpp och nyttja anläggningarna optimalt. Ny teknik som gör bebyggelsen mer energieffektiv och klimatsmart Fokus bör ligga på att bygga eller renovera för att skapa så täta klimatskal som möjligt. byggs passivhus främst med vanliga material, med skillnaden att det tillkommer mer isolering. Tunnare isolermaterial har börjat komma ut på marknaden och forskning pågår för att skapa tunnare, billigare och mer robusta isolermaterial. När det gäller den energi som måste tillföras fastigheten är förnybar värmeproduktion mest effektiv om den produceras lokalt genom t.ex. solfångare på fastigheten. El kan med fördel distribueras i elnätet och tillgodoses därför lättare med vindkraft som då inte behöver placeras inne i staden. i ett internationellt perspektiv ligger långt efter på solenergiområdet. För att öka spridningen behövs metoder för att integrera solenergi i stadsmiljöer samt en ökad kunskap hos arkitekter, stadsplanerare och byggherrar. För att minska energianvändningen i nybyggda hus måste kostnadseffektiva tekniska lösningar utvecklas för välisolerade klimatskal, som dessutom är fuktsäkra och består av miljövänliga material. används i huvudsak traditionella byggmaterial i energieffektiva byggnader, med skillnaden att det tillkommer mer isolering i väggar, grund och tak. Dessutom lägger man ned mer arbete på konstruktionerna för att göra dem mer energieffektiva, i synnerhet vad gäller lufttäthetslösningar. Särskilt täthet runt fönster och dörrar har tagit mycket tid i anspråk. Prefabricerade produkter för detta ändamål har börjat komma ut på den svenska marknaden, vilket underlättar byggprocessen och kvalitetssäkrar konstruktionerna. 2010/11:RFR3 2 MINSKAD KLIMATPÅVERKAN OCH ANPASSNING TILL ETT FÖRÄNDRAT KLIMAT Isolering nya material på frammarsch Nya isolermaterial har kommit in på marknaden och börjat användas i mindre skala. Vid nybyggnation kan mer effektiva isolermaterial bidra till tunnare konstruktioner som kan vara att föredra om tomten som ska bebyggas är begränsad och man vill maximera den uthyrningsbara ytan. När det gäller en energieffektiviserande renovering av den befintliga bebyggelsen finns den största potentialen hos mer kompakta isolermaterial som t.ex. vakuumisolering. I sådana fall kan en tunn tilläggsisolering användas på golvkonstruktioner eller fasader utan att ändra det befintliga utseendet särskilt mycket. Vakuumisolering har en isoleringsförmåga som är 1020 gånger bättre än traditionella isolermaterial och monteras i paneler, väl paketerat. Nackdelarna med materialet är att det är ömtåligt. Det tål inte punktering och därmed inte heller anpassning och tillskärning på byggarbetsplatsen, det ger stora köldbryggor då materialet måste inneslutas väl, försämrade isoleringsegenskaper och det är dessutom dyrt (Baetens m.fl. 2010). Forskning och utveckling för att hitta mer robusta och billigare men ändå högisolerande material pågår. Exempel är andra typer av vakuumisoleringsmaterial som inte behöver inneslutas i skyddande konstruktioner (och som därmed skapar köldbryggor) samt nanoisoleringsmaterial, t.ex. aerogel, som inte behöver vakuum för att ha en hög värmeisolerande förmåga (Baetens m.fl. 2010). Alla nya material måste dock värderas i förhållande till dess beständighet eftersom man inte vill riskera att behöva byta ut materialet i konstruktionen på grund av förlorade värmeisolerande egenskaper, fukt- känslig-het etc. Ett material kan dessutom ha ett flertal egenskaper förutom att vara värmeisolerande. Det innebär att om man byter ut en traditionell isolering i en vägg på t.ex. mot ett framtida betydligt bättre isolerande material som kanske bara behöver vara , så måste det nya materialet dessutom vara ljud- och brandisolerande. Annars måste man komplettera med något eller några ytterligare materialskikt som har dessa egenskaper. Produktion av värme lokalt och el regionalt