KLIMATPÅVERKAN AV
KONTORSBYGGNADEN JUVELEN
En undersökning om koldioxidutsläpp för kontorsbyggnaden Juvelen med
LCA som verktyg
JONATHAN BACKMAN
HAJK SHAKHNASARJAN
CHARLIE WILLBERG
Akademin för ekonomi, samhälle och teknik Kurs: Examensarbete Kurskod: BTA205 Ämne: Byggnadsteknik Högskolepoäng: 15 hp Program: Högskoleingenjörsprogrammet i byggnadsteknik
Handledare: Allan Hawas Examinator: Amir Vadiee Datum: 2021-01-11 E-post:
Jbn17011@student.mdh.se Hsn17005@student.mdh.se Cwg17004@student.mdh.se
ABSTRACT
The Swedish government set a climate goal until the year 2045, to not produce any greenhouse gases until 2045. This study is based on the problems surrounding the climate impact from the construction and real estate sector in Sweden. The construction company Skanska has made a major contribution with the recently new project Juvelen, which today is Sweden's most sustainable building. The demand for constructing buildings with lesser environmental impacts is increasing and constructions as Juvelen may be an important factor to achieve climate goals. Purpose: This study was done to determine the carbon dioxide emissions during the construction phase of Juvelen, which includes the production phase and transports to the construction site, as well as the operational phase. Method: This study is based on a literature study, case study, and a reference object. During the case study, interviews were conducted with various people who have participated in the production of Juvelen. The carbon dioxide calculations consisted of EPD reports obtained from Strängbetong and VSAB. The carbon dioxide calculations for the operational phase were performed through different scenarios with three different scenarios types of energy. Results: The result for Juvelen's carbon dioxide emissions during the construction phase, based on the quantitative data that had obtained from Strängbetong and VSAB, was approximately 3,568 tonnes of CO2e. Renewable High had an emission of 96,472.61 kg CO2e during the 50-year analysis period. Renewable Medium received a sum of 2,519,339.7 kg CO2e and Renewable Low 11,961,913.29 kg CO2e. The 100-year analysis period for the operational phase showed the double value of the 50-year analysis period. Based on the current study and an interview with Ambjörn Gille, it appears that Skanska is making efforts to achieve climate goals by 2045. Conclusions: The conclusion that the work came to was that to achieve the climate goal of net-zero emissions, its necessary that the entire construction and real estate sector needs to adapt, apply new and innovative technology. The differences that emerged from the comparison of the production, operating phase for Juvelen were the choice of material, construction process, and method for construction of Juvelen and the choice of energy scenario.
Keywords: LCA, GWP, Carbon dioxide equivalents, Carbon dioxide emissions, Climate
FÖRORD
Föreliggande arbete är den slutexaminerade delen av högskoleingenjörsprogrammet med inriktningen byggnadsteknik vid Mälardalens högskola i Västerås. Idén bakom arbetet uppstod genom samhällsfrågan angående klimatet i färdplan 2045, där studenterna funnit ett ökat intresse inom miljöfrågor inom bygg – och fastighetssektorn. Diskussion bland studenterna ledde till att göra ett examensarbete vilket undersöker en byggnad utifrån en LCA metod. Vi vill passa på att utrycka vår tacksamhet till Ambjörn Gille, Projektingenjör på Skanska med ett stort tack, vilket bidragit med material och dataunderlag till projektet Juvelen samt tålmodigt besvarat på frågor. Vi vill även passa på att tacka Julia Åhman, Marknad- och säljchef på VSAB och Julle Ulf, Affärsansvarig på Strängbetong för underlag till data vilket krävdes för att utföra arbetet.
Vi vill tacka vår interna handledare, Allan Hawas på Mälardalens högskola, vilket har bidragit med lärorika diskussioner, goda råd, vägledning under våra möten och arbetets gång.
Västerås i Januari 2021
SAMMANFATTNING
Examensarbetet baserades på problematiken kring klimatbelastningen från bygg- och fastighetssektorn inom Sverige. Med den aktuella klimatbelastningen som sker måste Sverige ta tag i detta problem och åtgärda det. En sektor som har tagit stadga till klimatförbättringen är byggsektorn, med det så kallade klimatmålen som infördes 2018. Byggföretaget Skanska har gjort en stor insats på projektet Juvelen, belägen i centrala Uppsala, som idag är Sverige mest hållbara byggnad, enligt LEED-certifiering. Med ett sådant projekt visar Skanska stort potential till framtida klimatsmarta byggnader, vilket bidrar till en konkurrenskraft inom bygg- och fastighetsbranschen. Detta kan leda till nya idéer och innovationer bland bygg- och fastighetsföretagen för att bygga klimat smartare för samhället.
Syftet med detta arbete var att fastställa Juvelens koldioxidutsläpp under byggskedet, som
innefattar produktionsskedet och transporter till byggarbetsplats, samt driftskedet. Mellan dessa olika skeden genomfördes det en jämförelse för att se vilket skede som för Juvelen bidrog till mest utsläpp, samt kunna ge en överskådlig uppfattning om hur byggnadens utsläpp bidrar till att skapa ett avtryck på klimatet. Ett ytterligare syfte med arbetet var att analysera Skanskas framtidspotential gentemot klimatmålen fram till 2045, med Juvelen som inspirations objekt och intervju med personal från företaget.
Arbetets metod grundades på en litteraturstudie, fallstudie och ett referensobjekt. Under fallstudien genomfördes det intervjuer med olika personer som har medverkat under Juvelens framställning samt utfördes det koldioxidsberäkningar. Fallstudien avgränsade sig enbart till byggnadens stomme.
Koldioxidsberäkningarna bestod av EPD-rapporter erhållna från Strängbetong och VSAB, som sammanställde byggnadsstommens totala koldioxidutsläpp, dvs byggskedets totala utsläpp. Koldioxidberäkningarna för driftskedet utfördes genom olika scenarier med olika typer av energislag (olika typer av el- och fjärrvärmemixer). Energislagen kategoriserades under 3 scenarier, där energins förnybarhet var grunden till sammanställningen av dessa scenarier. Det tillämpades även två alternativa analysperioder för att beräkna driftskedets utsläpp under längre perioder. Analysperioderna var 50 år och 100 år. Resultaten som beräknades fram för bygg- och driftskedet jämfördes och analyserades sedan. Intervju med Ambjörn Gille, projektingenjör på Skanska, utfördes som komplement för mer underlag gällande Juvelen samt Skanskas klimatmål och potentialer.
Resultatet för Juvelens koldioxidutsläpp under byggskedet utifrån den mängddata som
erhållits från Strängbetong och VSAB blev ca 3 568 ton CO2e. Med de tre olika scenarier som
tillämpades för driftskedet (Förnybart Hög, -Medel och -Låg) blev slutsummorna för dessa mycket olika. Förnybart Hög resulterade i ett utsläpp på 96 472,61 kg CO2e under 50 års analysperioden. Förnybart Medel fick en summa på 2 519 339,7 kg CO2e och Förnybart Låg 11 961 913,29 kg CO2e. 100 års analysperioden för driftskedet visade det dubbla värdet av 50 års analysperioden. Baserat på den aktuella studien samt intervju med Ambjörn Gille framgår det att Skanska som byggföretag gör insatser på att uppnå klimatmålen 2045, dock krävs det mer potential till utveckling för miljövänlig bygg- och fastighetsbransch.
Diskussionen berör hur implementeringen av klimatmålen bidrar till att skapa en
konkurrenskraft för samtliga aktörer för vidare förbättring av bygg- och fastighetssektorn med klimatet i fråga. Diskussionen om klimatmålen leder frågan om det är möjligt att uppnå målen för den satta tidsramen och hur aktörerna väljer att tillämpa den för sin verksamhet och hur detta ser ut i en framtids analys. Diskussionen bygger vidare på hur miljöpåverkan av Juvelen bidrar till att öka klimatbelastningen utifrån utförda beräkningar, referensram och aktuellstudie samt givet dataunderlag. Diskussionen om Juvelens miljöpåverkan lyfter upp var orsaken till klimatbelastningen ligger för byggskedet och driftskedet. Valet av distributörer för el och fjärrvärme bidrar aktivt till miljöpåverkan, speciellt under längre tidsperioder. Detta diskuteras även för byggskedet där val av leverantörer för material bidrar till klimatbelastningen. Val av hur energiscenario samt vilket energiscenarier som är närmast likt Juvelens diskuteras, utifrån hur deras varierande miljöpåverkan ser ut. Vid val av olika energiscenarion måste ett flertal faktorer beaktas under längre tidsperioder. De faktorer vilket är av störst intresse är andelen förnybarhet, samt dess framtida mål och förändringar med hänsyn till klimat- och samhällsförändringar. Framtida analysen berör dessa faktorer om hur de bidrar till att ge osäkerhet för analysperioden 100 år då det är svårtolkat om vad som händer under den långa tidsperioden.
Arbetets slutsats var att för att uppnå klimatmålet nettonollutsläpp krävs det att hela bygg-, fastighetssektorn behöver ställa om, tillämpa ny och innovativ teknik. De största skillnader som framkom vid jämförelsen av produktions- och driftskedet för Juvelen var val av material, byggprocess och metod för uppförande av Juvelen samt val av energiscenario. Förutsättningarna för att tillämpa LCA är att båda bygg- och fastighetssektorerna drar nytta av att tillämpa LCA: er för att kartlägga sina utsläpp och skapa konkurrenskraft. Klimatmålen bidrar till att öppna dörrar för klimatsmarta verksamheter för att skapa konkurrenskraft till en klimatomställning mot att uppnå nettonollutsläpp.
Nyckelord: LCA, GWP, Koldioxidekvivalenter, Koldioxidutsläpp, Klimatmål, Byggskedet,
INNEHÅLL
1 INLEDNING ...1 1.1 Bakgrund... 1 1.2 Syfte ... 2 1.3 Frågeställningar ... 2 1.4 Avgränsning ... 3 2 METOD ...4 2.1 Litteraturstudie ... 4 2.2 Fallstudie... 4 2.2.1 Beräkningar ... 4 2.2.1.1. Beräkningar För Driftskedet (B6) ...5 2.2.1.2. Data För Modul 6B ...6 2.2.2 Intervjuer ... 8 2.3 Genomförandet Av Arbetet ... 8 3 ÄMNESMÄSSIG REFERENSRAM ... 103.1 Territoriella Koldioxidutsläpp För Bygg- och Fastighetssektorn I Sverige ...10
3.2 Miljöpåverkan Av Byggnaders Energianvändning För El Samt Fjärrvärme ...12
3.3 Koldioxidekvivalenter...15
3.4 Livscykelanalys ...15
3.4.1 LCA:s Fyra Faser ...16
3.4.2 Livscykelskeden och moduler ...18
3.4.2.1. Produktskedet ... 19
3.4.2.2. Byggproduktionsskedet ... 19
3.4.2.3. Användningsskedet ... 19
3.4.2.4. Slutskedet ... 19
3.4.3 Tidigare Analysering Av LCA Skeden ...20
3.4.4 Tidigare Studie Om CO2-utsläpp Av Energiförbrukning ...20
4 AKTUELL STUDIE ... 22
4.2 Byggsektorns Klimatmål ...22
4.3 Skanskas Klimatmål ...23
4.4 Objektbeskrivning: Juvelen i Uppsala ...23
4.4.1 Juvelens Mängddata (Modul A1-A4) ...25
5 RESULTAT ... 28
5.1 Totalt Koldioxidutsläpp: Produktskedet Och Transport ...28
5.2 Beräkning För Driftskedet ...29
5.2.1 Scenarier 1 – 3...29
5.2.1.1. Beräkning För Scenario 1... 30
5.2.1.2. Beräkning För Scenario 2... 30
5.2.1.3. Beräkning För Scenario 3... 31
5.2.2 Koldioxidutsläpp Under Driftskedet ...31
5.3 Jämförelse Mellan Byggskedet och Driftskedet ...31
5.4 Framtidspotential för Skanska ...34
6 DISKUSSION... 36
6.1 Miljöpåverkan ...36
6.2 Mängddata Och Metod ...38
6.3 Miljömålen, En Konkurrenskraft ...39
6.4 Framtids Analys ...40
7 SLUTSATSER ... 42
8 FÖRSLAG TILL FORTSATT ARBETE... 43
REFERENSER ... 44
BILAGA 1: FRÅGEFORMULÄR ... 49
BILAGA 2: NORDISK RESIDUALMIX 2019 ... 50
BILAGA 3: GÄVLE ENERGI, MILJÖVÄRDEN ... 51
BILAGA 4: FJÄRRVÄRME, MILJÖVÄRDEN FÖR UPPSALA VATTENFALL AB ... 52
FIGURFÖRTECKNING
Figur 1 Energislags fördelning för Residualmix Sverige 2019 (Energimarknadsinspektionen,
2020). ... 7
Figur 2 Energislags fördelning för Nordisk Residualmix 2019 (Energimarknadsinspektionen, 2020). ... 7
Figur 3 Förenklad illustration på arbetets genomförande. ... 9
Figur 4 - Totala utsläpp av växthusgaser från bygg- och fastighetssektorn mellan år 2008– 2017 (Boverket, 2020a). ... 10
Figur 5 Totala utsläpp av växthusgaser från bygg- och fastighetssektorn fördelat på branscher (Boverket, 2020a). ... 11
Figur 6 Inhemska utsläpp av växthusgaser från bygg- och fastighetssektorn mellan åren 1993 – 2015 (Boverket, 2020b). ...12
Figur 7 Inhemska utsläpp av växthusgaser från bygg- och fastighetssektorn mellan åren 2008 – 2016 (Boverket, 2020b). ... 13
Figur 8 - El- och värmeproduktionens utsläpp av växt husgaser år 1990–2018, (Naturvårdsverket, 2019b). ...14
Figur 10 – Fördelning av energianvändning för dåvarande energistandard – (Life-Cycle Energy Use in Office Buildings, 1996). ... 15
Figur 11 Illustration om de fyra faser som sker vid en LCA process. ...16
Figur 12 Illustration på en LCA med de olika skedena (Mälarenergi, 2018). ... 20
Figur 13 Skanska mest hållbara byggnad (Skanska, u.d.). ... 24
Figur 14 Energibalans/Energibalans (Arkitekt, u.d.). ... 25
Figur 15 Mängden total utsläpp och utsläpp från Strängbetong respektive VSAB för modul A1 – A4. ... 29
Figur 16 Den procentuella fördelningen mellan byggskedet och de olika driftskeden med analysperioden 50 år. ... 32
Figur 17 Den procentuella fördelningen mellan byggskedet och de olika driftskeden med analysperioden 100 år. ... 33
Figur 18 Jämförelse mellan byggskedet och de olika driftskeden, Miljöpåverkan för ton CO2e. ... 34
TABELLFÖRTECKNING
Tabell 1 Klimatpåverkan vid användning av el- och fjärrvärme. ... 6 Tabell 2 Sammanställning för de 3 scenarion för el- och fjärrvärmemix. ... 6 Tabell 3 Några exempel på miljöpåverkanskategorier och kategoriinidikatorer (TräGuiden,
2015). ... 18 Tabell 4 De processer som ingår i en LCA (Boverket, 2019). ...19 Tabell 5 Mängddata om stommen och andra bärande komponenter, information från
Strängbetong. ... 26 Tabell 6 Mängddata om stommen, information från VSAB och Bring. ... 26 Tabell 7 Illustration på de olika scenariers utsläppsvärden för respektive el och fjärrvärme. 30 Tabell 8 Mängd koldioxidutsläpp för respektive scenario och analysperiod. ... 31
FÖRKORTNINGAR
Förkortning Beskrivning(A1-A4) Byggskedet
(A1-A3) Produktionsskedet (B6) Driftskedet
CO2 Kemiska beteckningen för koldioxid. Koldioxid är en växthusgas.
CO2e Koldioxidekvivalenter.
EPD Environmental Product Declaration (Miljövarudeklaration).
GWP Global warming potential.
En produkts påverkan på växthuseffekten. LCA Livscykelanalys.
LCC Livscykelkostnad. LCI Livscykelinventering. Mton Megaton
DEFINITIONER
Definition Beskrivning
Atemp Golvarean vilket byggnadens energibehov
beräknas efter
g CO2e/kWh Mängden gram koldioxidekvivalenter per
kilowatt timme.
Kraftvärme Vid produktion av el används denna värme till fjärrvärme
kg CO2e/Atemp Mängend kilogram koldioxidekvivalenter per
tempererad area
1
INLEDNING
Klimatpåverkan från bygg- och fastighetssektorn blir allt mer uppmärksammad. Med ett ökat energibehov för byggnaders produktion och drift, krävs det att byggaktörer hittar nya lösningar och metoder för att minska klimatpåverkan. Vid planering och projektering av byggnader ökar fokuset på miljö- och hållbarhet. En stor del av detta beror på regeringens vilja att förändra bygg- och fastighetssektorns klimatpåverkan. Regeringen har därför infört nya klimatmål med syfte att uppnå nettonollutsläpp år 2045. Juvelen är ett projekt utfört av Skanska och rankas som en av Nordens mest hållbara kontorsbyggnad ur energisynpunkt. Denna studie undersöker Juvelens klimatpåverkan från bygg- och driftskedet, för att se vilka skillnader som finns.
1.1
Bakgrund
Byggbranschens klimatpåverkan är ett växande problem. Detta problem måste åtgärdas för en hållbar framtid. Målet är att minimera växthusgaser för att inte förändra klimatet samt ekosystemet mot det sämre, vilket är ett hot i framtiden för den mänskliga civilisationen. Bygg- och fastighetssektorn är faktorer som bidrar mycket till växthuseffekten globalt.
År 2017 estimerades det ca 12,2 miljoner inhemska ton koldioxidekvivalenter från byggsektorn, vilket är ungefärligen 19% av de totala koldioxidutsläppen i Sverige. Detta är en stor procentuell del av byggsektorn som bidrar till växthuseffekten. Vid addering av importvaror i Sverige blir koldioxidekvivalenterna ca. 18,1 miljoner ton, var av 5,9 miljoner ton uppkommer från import av byggnadsmaterial (Boverket, 2020a). Utav dessa 18,1 miljoner ton koldioxidekvivalenter består majoriteten av koldioxid, vilket är ca 70% av växthusgaserna. Miljöpåverkningar härstammar från flera möjliga faktorer vilket involveras med byggnadsprojekt där respektive byggnad bidrar till växthuseffekten. Tillverkningen av byggnadsmaterial är ett av de större problemen och motsvarar ca mer än 80% av klimatpåverkan, enligt Liljeström (2014), där olika byggnadsmaterial bidrar olika mycket till växthuseffekten. Driftskedet, som sker efter att en byggnad har färdigställts, har störst kompetens till klimatbelastningen, enligt tidigare LCA-beräkningar. Detta är pga. energislaget för att bedriva byggnaden under dess hela livslängd inte är tillräcklig miljövänlig samt att energibehovet ökas för varje år (Häggström, 2018).
Faktorer som transport av material till arbetsplatsen är även en kategori vilket har negativa effekter på miljön. Detta gäller främst för transportmedel vilket drivs på fossila bränslen. Transporter till och från byggsektorn täcker ca 25% av den totala transporten som sker i Sverige (Byggindustrier, 2010). Det mest vanliga transportmedlet, som används inom
Dagens samhälle växer vilket medför en ökning av bostäder och arbetsplatser. Detta leder till att en problematik senare framstår och att det blir problematiskt att häva ökningen av växthusgaseffekten. Det medför högre ställda krav på en miljövänligare byggprocess, från början till slut. Framtida mål för byggnader är att uppnå nettonollutsläpp av växthusgaser innan år 2045, (Naturvårdsverket, 2020a). Företag använder sig av olika metoder för att uppnå de framtida målen, men problemet i många projekt är att hitta ett effektivt sätt att utföra byggnadsprocessen miljövänligt och hållbart. Ett verktyg som bidrar till detta framtida mål är LCA. LCA (Livscykelanalys) är ett verktyg/en metod som används för att kunna beräkna fram en produkts miljöpåverkan under dess livstid, från råvaruutvinning till återvinning. Enligt Boverket (2019) är LCA-metodiken en viktig utgångspunkt vid analysering av miljöbelastningen inom bygg- och fastighetssektorn.
I ett examensarbete skriven av Rebecca Häggström (2018) konstateras att LCA-metodiken bör användas bland olika aktörer för att utöka konkurrens vilket sedan bidrar till mer användning av denna metod som sedan per automatik ökar innovationen för att bygga klimatsmart. Häggström nämner även att för att kunna uppnå de klimatmål som är lagda bör helst LCA-metodiken användas av majoriteten av de byggaktörer som finns i Sverige, dessvärre är detta ännu inte fullt ut möjligt eftersom olika aktörer har olika syn på dessa mål. Från att målen verkar realistiska till aktörer som visar skepticism (Häggström, 2018).
1.2
Syfte
Syftet med detta examensarbete är att ge en uppfattning om vad som bidrar mest till ökat koldioxidutsläpp kopplat till byggskedet och driftskedet för en byggnad, samt undersöka hur det studerade projektet förhåller sig till klimat - och energimålen.
1.3
Frågeställningar
• Hur ser koldioxidutsläppet ut under bygg – och driftskedet för Juvelen?
• Hur stor del av klimatpåverkan står byggskedet för jämfört med driftskedet sett ur en 50- och 100-års analysperiod?
• Hur påverkas klimatbelastningen med antaganden av olika distributörer för el- respektive fjärrvärmemixer, utifrån andelen förnybar energi?
1.4
Avgränsning
Arbetet avgränsas till en undersökning om territoriella koldioxidutsläpp för bygg – och fastighetssektorn i Sverige. Arbetet avgränsas till en metod för undersökning om koldioxidutsläpp där denna metod är en LCA. LCA beräkningarna kommer att utföras manuellt och redovisas i tabellform enligt BBR:s anvisningar. Beräkningarna begränsas även, vilket innebär att LCA: an endast innefattar de processer som sker under bygg – och driftskedet för en 50 - samt en 100 års period. Betydande miljöaspekter innefattar de aspekter vilket bidrar till en sådan miljöpåverkan att den är av betydelse för klimatet. Studien avgränsar sig till kontorsbyggnadens stomsystem. De delar i stommen vilket undersöks är ytterväggar, bärande innerväggar, mellanbjälklag samt betongtrappor. Karbonatisering kommer ej att beröras i arbetet. LCA: an begränsas till dess syfte vilket är att lokalisera hur stor miljöpåverkan är i form av koldioxidutsläpp för undersökta skeden. Energiförbrukningen antas vara konstant och inte kumulativ under analysperioderna.
Nedan följs de moduler som involveras i byggskedet och driftskedet vilket ligger i fokus för arbetet;
➢ Råmaterialframställning (A1) ➢ Transport till fabrik (A2) ➢ Tillverkning av materialet (A3) ➢ Transport till arbetsplatsen (A4) ➢ Driftenergi (B6).
2
METOD
Examensarbetet byggde på en litteraturstudie och en fallstudie. Intervjuer användes som komplement till studien. Nedanstående rubriker beskriver genomförandet för metodval och arbetsgång.
2.1
Litteraturstudie
Litteraturstudien ligger till grund för den information vilket studien bygger vidare på. Den information vilket hämtas är tagna från elektroniska källor, myndigheter, tidigare studier och arbeten. Elektroniska källor vilka används för studien är hämtade från Mälardalens Högskolas (MDH) databas Diva Portal och övriga elektroniska källor utanför MDH är Google Scholar. De sökord vilket används i de elektroniska källorna är Koldioxidutsläpp, koldioxidutsläppbyggsektorn, LCA, GWP, nettonollutsläpp, klimatmål, klimatpåverkan, miljöarbete, betong, byggnadsmaterial, miljöpåverkan, energikällor, energimål, miljövärden, el produktion, byggskedet, driftskedet, fjärrvärme, Climate and Buildings, Skanska och energibolag.
2.2
Fallstudie
Fallstudien behandlar studiens beräkningsmetoder, olika scenarier för kontorsbyggnadens koldioxidutsläpp, intervjuer vilket används som komplement för att styrka examensarbetet, rå fakta för insamling av fakta kring material, tillverkare och koldioxidutsläpp. Intervjuer innefattar personal av företag vilket har deltagit i projektet Juvelen samt personal i företaget Skanska med erfarenheter gällande klimatmålen och byggnaden. Datainsamling kring fallstudien är framtagen med hjälp av Skanska och samtliga entreprenader involverad i projektet Juvelen. Resterande data är insamlad från nätet.
2.2.1
Beräkningar
Arbetet bygger på en LCA. LCA:n användes som verktyg för att beräkna koldioxidutsläpp under driftskedet och utförs i manuell beräkning i tabellformat. Detta har gjorts för att få underlag till jämförelse av kontorsbyggnadens koldioxidutsläpp under byggskedet respektive driftskedet, som sedan har jämförts gentemot varandra. Insamlad data för byggskedet (A1-A4) baserades på färdigställda EPD rapporter för stommen. Dessa EPD rapporter för betong och stål har tillhandhållits från Julle Ulf (Affärsansvarig på Strängbetong) och Julia Åhman (Marknad/Försäljning på VSAB). Utifrån dessa rapporter har koldioxidutsläppet beräknats för det totala koldioxidutsläppet under byggskedet (A1-A4). De delar vilket EPD rapporterna omfattar är bärande stommen samt andra byggnadskomponenter så som innerväggar, trappor mm. Beräkningar för driftskedet (modul 6B) efterliknas av en tidigare forskning utförd av Liljenström, C et al. (2014) inom liknande område som detta examensarbete, med viss
avgränsning. Nedanstående avsnitt beskriver tydligt hur denna beräkningsprocess kommer att genomföras.
2.2.1.1.
Beräkningar För Driftskedet (B6)
Beräkningsmetoden baserades på 50- och 100 års perioder. Schablonvärden för energiförbrukningen per år (kWh/m2 A temp och år) har tillhandhållits från Ambjörn Gille
(Projektingenjör på Skanska) som används vid beräkning av koldioxidutsläpp under 50 år och 100 år. För att beräkna klimatbelastningen under byggnadens driftsskede användes emissionsfaktorer för fjärrvärme- och elektricitetsmix som krävs att driva byggnaden. Emissionsfaktorerna är tagna från olika databaser t.ex. Energimarknadsinspektionen och Energiföretagen samt energibolagen som byggnaden påstås använda, geografiskt belägen. I avsnittet Olika Scenarier beskrivs vilka emissionsfaktorer som valdes för detta arbete.
Energianvändningen är angiven med enheten kWh, därav måste det omvandlas till kg CO2
-ekv. Metoden som användes för att omvandla till relevant enhet är residualmix 2019 (Energimarknadsinspektionen, 2020).
Formeln som användes vid beräkning av specifik energianvändning; 𝑘𝑊ℎ
𝑚2, å𝑟 𝑥 𝑚
2 (𝐴𝑡𝑒𝑚𝑝)𝑥 å𝑟
Denna beräkningsmetod för den specifika energianvändningen är tagen från examensarbetet ”LCA-simulering för en modulbyggnad genom fyra olika livscykler” utförd av Ulfvengren och Ahmad (2019).
Olika Scenarier
Scenarierna som behandlas i arbetet är olika emissionsfaktor med olika koldioxidutsläpp per energiförbrukning. Dessa scenarier baserades på olika el- och fjärrvärmescenarior och används vid beräkning av koldioxidutsläppen under modul 6B. Detta kategoriseras som konsekvens-LCA. Tre scenarier ställs fram för el respektive fjärrvärme. Sammankopplingen mellan el och fjärrvärme avgörs på den procentuella mängden av förnybar energi. Exempelvis el med lägst andel förnybar energi sammankopplas med fjärrvärme med lägst andel förnybar energi. Hämtad data är mestadels baserad på information som författarna kunde få tag på via energibolagens hemsidor. Dessa värden antas vara konstanta och att det inte sker några klimatförändringar under den analyserade perioden dvs icke kumulativ.
Scenarierna som gäller för el är produktionsspecifik el, nordisk residualmix och residualmix Sverige. Produktionsspecifik el är elmix där kunder har köpt elen med aktivt val, vilket betyder att elen är ursprungsmärkt el. Nordisk residualmix motsvarar motsatsen till produktionsspecifik el som innebär att kunden ej har gjort ett aktivt val vid köp av el. Detta betyder att kunderna får resterande såld energi i det givna geografiska systemet, vilket är el som inte är ursprungsmärkt. Residualmix Sverige motsvarar den beräknade mängden el som
Fjärrvärme beräkningarna är baserade på de bränslen som är aktuellt drivmedel för fjärrvärmeproduktion vid tidpunkten detta arbete är utfört. Värdena är baserade på genomsnittligt svenskt fjärrvärmenät, fjärrvärmenätet inom geografiskt område och fjärrvärme med hög andel förnybart bränsle.
I avsnitt 2.2.1.2 Data För Modul 6B beskrivs varifrån data är baserad och varför dessa användes i detta examensarbete. Se tabell 1 för värdena som används vid de olika scenarierna och tabell 2 för de olika scenarions sammankoppling.
Tabell 1 Klimatpåverkan vid användning av el- och fjärrvärme.
Energislag Klimatpåverkan (g CO2e / kWh)
El Produktionsspecifik el 0 Residualmix Sverige 50,22 Nordisk residualmix 338,53
Fjärrvärme Förnybart Fjärrvärme 4,19
Svensk fjärrvärme 59,2 Geografiskt belägen fjärrvärme 181
Tabell 2 Sammanställning för de 3 scenarion för el- och fjärrvärmemix.
Scenario El Fjärrvärme
Förnybart Hög Produktionsspecifik el Fjärrvärme, förnybart
Förnybart Medel Residualmix Sverige Svenskfjärrvärme
Förnybart Låg Nordisk Residualmix Geografiskt belägen fjärrvärme
2.2.1.2.
Data För Modul 6B
Produktionsspecifik El
Som tidigare nämnt definieras produktionsspecifik el att kunden har gjort ett aktivt val vid köp av el, exempelvis Bra Miljöval. Data hämtad för detta scenario är från Falkenberg Energihandel AB. Energibolaget valdes eftersom bolaget är ett av de bolag som erbjuder 100% förnybar energi (Naturskyddsföreningen, 2020b). Detta motsvarar att utsläppen för el produktionen är o (Falkenberg Energi AB, 2017).
Residualmix Sverige & Nordisk Residualmix
Residualmix Sverige tyder på den estimerade koldioxidutsläpp per kWh vid produktion av el i Sverige. Värdena är hämtade från Energimarknadsinspektionen som har publicerat ett Excel ark där Sveriges miljövärden gällande el är angivna, även för andra nordiska länder. Beräkningarna är utfört av Grexel (Energimarknadsinspektionen, 2020). Enligt Grexels beräkningar blev utsläppen 50,22 g CO2/kWh och andel förnybart producerad el 63,66%.
Nordisk Residualmix innefattar nordiska länders totala koldioxidutsläpp per kWh. Länderna som ingår i denna beräkning är Sverige, Norge, Finland och Danmark. Värdena för detta scenario är det 338,53 g CO2/kWh med 39,96% andel förnybar energi. Se figur 1 och 2 för
fördelningen mellan de olika energislagen.
Se bilaga 2 för både Sveriges och Nordens totala koldioxidutsläpp per kWh och andelen förnybar energi.
Figur 1 Energislags fördelning för Residualmix Sverige 2019 (Energimarknadsinspektionen, 2020).
Figur 2 Energislags fördelning för Nordisk Residualmix 2019 (Energimarknadsinspektionen, 2020). Kärnkraft 35% Fossil 1% Förnybar 64%
RESIDUALMIX SVERIGE
Kärnkraft 35% Fossil 25% Förnybar 40%NORDISK RESIDUALMIX
Förnybart Fjärrvärme
Det energibolag som refereras i detta arbete är Gävle energi. Anledningen till detta är att Gävle Energi hade tydligast värden samt att deras andel förnybart för fjärrvärme är mycket hög. Andelen ligger på 99,95% som motsvarar 4,19 g CO2/kWh under året 2019 (Gävle Energi, u.d.).
Se bilaga 3.
Svensk Fjärrvärme
Svensk fjärrvärme tyder på det genomsnittliga koldioxidutsläppet i Sverige vid drift av fjärrvärme. Enligt Energiföretagen (2020a) var det estimerade koldioxidutsläppet 59,2 g CO2/kWh där andelen förnybar energi var 40,2%.
Geografiskt Belägen Fjärrvärme
Geografiskt belägen fjärrvärme tyder på fjärrvärmedistributören som täcker den större delen av stadens, i detta fall Uppsala, fjärrvärmenät. Hämtade värden är från ett samarbete mellan Energiföretagen Sverige, Värmemarknadskommittén, där de har sammanställt och beräknat koldioxidutsläpp per kWh för Vattenfall AB i Uppsala, vilket är estimerad till 181 g CO2/kWh.
Andel förnybar energi är cirka 17%, se bilaga 4 (Energiföretaget, 2020b).
2.2.2
Intervjuer
Intervjuer utfördes i digital kommunikation. Personen som har intervjuats är Ambjörn Gille (Projektingenjör på Skanska). Information som har tillhandhållits användes som komplement till studien. Semistrukturerade intervjuer via digital kommunikation har utförts med Julle Ulf (Affärsansvarig på Strängbetong) och Julia Åhman (Marknad/Försäljning på VSAB) med syfte att tillhandhålla relevant data för detta arbete. Ambjörn Gille intervjuades med ett frågeformulär, se bilaga 1.
2.3
Genomförandet Av Arbetet
Studien har genomförts på kontorsbyggnaden Juvelen i Uppsala som är ett av Skanskas kontorsprojekt. Utvald kontaktperson, Ambjörn Gille, har assisterat författarna i detta examensarbete med information och hänvisning till kontaktpersoner som innehar väsentlig data relevant för arbetet. Dessa kontaktpersoner är Julle Ulf från Strängbetong och Julia Åhman från VSAB. Baserat på den bestämda kontorsbyggnaden har det beräknats koldioxidutsläpp under 50- och 100 års perioder samt olika scenarier med respektive emissionsfaktorer. Insamlad data gällande byggskedet och beräkning av driftskedet jämförs med varandra samt analysering driftskedets scenarier. Slutligen analyseras och tolkas resultaten för att besvara frågeställningarna med hänsyn till framtidspotentialer för kontorsbyggnaden, se figur nedan.
Figur 3 Förenklad illustration på arbetets genomförande. Samla in väsentlig data från
kontorsbyggnaden Juvelen och om företaget Skanska för
studien
Bilda olika scenarior för arbetet som underlag vid beräkning av driftsskedet
Beräkna fram CO2 utsläppen sedan
jämföra byggskedet med driftsskedet, samt analyserar
de olika scenarier
Analysera och tolka resultaten
3
ÄMNESMÄSSIG REFERENSRAM
I detta kapitel nämns en mer inträngande behandling gällande ämnet för examensarbetet samt uppfattning för koldioxidutsläppen från byggsektorn och fastighetssektorn i Sverige, ändamålet med LCA och dess inflytande vid bedömning av en produkts miljöbelastning. Tidigare studier samt vetenskapliga artiklar av relevans berörs även i detta kapitel.
3.1
Territoriella Koldioxidutsläpp För Bygg- och
Fastighetssektorn I Sverige
År 2017 vilket tidigare nämnts i bakgrunden, stod bygg – och fastighetssektorn för ca 19 % av Sveriges totala utsläpp av inhemska växthusgaser. Utöver de inhemska utsläppen bidrar byggsektorn även till stora utsläpp utomlands på grund av importerade varor. De inhemska utsläppen motsvarade cirka 12,2 miljoner ton koldioxidekvivalenter. De totala utsläppen från byggsektorn i Sverige blev år 2017 18 miljoner ton koldioxidekvivalenter. Under perioden 2008–2017 uppmättes utsläppen av växthusgaser till ungefär 18 miljoner ton i snitt per år, där en bidragande faktor till det uppmätta snittet var år 2010 vilket bidrog med höga utsläpp. (Boverket, 2020a).
Figur 4 - Totala utsläpp av växthusgaser från bygg- och fastighetssektorn mellan år 2008–2017 (Boverket, 2020a).
Figur 5 Totala utsläpp av växthusgaser från bygg- och fastighetssektorn fördelat på branscher (Boverket, 2020a).
Enligt Naturvårdsverket (2020a), har byggandet i Sverige inte varit såhär aktuell sedan miljonprogrammet byggdes på 1970-talet. Den höga byggtakten kombinerat med de svenska klimatmålen anses vara en utmaning. Utöver själva produktionen, står byggnader i Sverige för cirka 40 procent av landets totala energianvändning. Byggnaders energianvändning går till el samt uppvärmning. Sett ut ett livscykelperspektiv står svenska byggnader för drygt en femtedel av Sveriges totala växthusgasutsläpp.
Alla de olika moduler som ingår i en byggnads hela livscykel omfattar bygg- och fastighetssektorn, från materialtillverkningen, byggskedet, bruksskedet, renovering tills att byggnaden rivs. Fossilfritt Sverige (2018a), har tagit fram en gemensam färdplan vilket har utarbetats av byggbranschen och är grundat i regeringsinitiativet ”Fossilfritt Sverige”, där det uppsatta målet är att uppnå nettonollutsläpp år 2045. Många aktörer ser positivt på den stora klimatomställningen och visar ett intresse att lösa affärsmöjligheter utifrån de nya förutsättningarna (Fossilfritt Sverige, 2018a).
Tidigare var det ett vanligt antagande för byggnader att 15 % av klimatpåverkan och energianvändningen kopplades till byggprocessen under byggnadens livscykel. De resterande 85 % relaterades till drift av byggnaden (Sveriges Byggindustrier, 2015).
I en tidigare studie utförd av Sveriges byggindustrier och Kungliga Ingenjörsvetenskapsakademien (IVA) år 2014, har det fastställts att lokalbyggnader inom Sverige motsvarar mellan 2-3 Mton CO2/år. Detta innefattar enkla små lokaler till mer
avancerade lokaler, exempelvis sjukhus. Studien upplyser om att kunskapen om klimatpåverkan inom denna byggnadskategori är begränsad. Eftersom miljödeklarationen baserades på livscykelanalyser för dessa byggnader, utan grundläggningsarbeten och markberedning blir detta en problematik för att bygga mer miljövänligt inom denna
utsläpp vid uppbyggnad av småhus. Vanligtvis används det fossila bränslen för att driva maskinerna, vilket bidrar till klimatbelastningen. Studien uppskattar att det produceras 20 ton CO2 per byggnad från produktionen av småhus, med upplysningen av att markberedning och
gundläggningsarbeten ska tas hänsyn för åtgärda bristen. Koldioxidutsläpp för småhus motsvarar mellan 0,3-0,5 Mton CO2/år (Kungliga Ingenjörsvetenskapsakademien, 2014).
Studien lyfter upp att det finns allmän brist om kunskap för byggprocessens klimatbelastning bland politiker och tjänstemän inom den offentliga byggsektorn, detsamma gäller för privata beställare, leverantörer och entreprenörer. Ett krav som måste ställas i framtiden är hur beräkningar för koldioxidutsläpp ska ske bland olika aktörer. Forskare samt specialister som ägnar forskning kring byggprocessens klimatpåverkan försöker ta fram svar till denna brist. Det måste även kunna finnas underlag för hur den sammanlagda klimatbelastningen ser ut, vilket skapar mer intresse för en mer miljövänligare byggprocess (Kungliga Ingenjörsvetenskapsakademien, 2014).
3.2
Miljöpåverkan Av Byggnaders Energianvändning För El
Samt Fjärrvärme
Byggnaders energianvändning från el- och värmesektorn har ett generellt lågt utsläpp av växthusgaser i Sverige på grund av energiproduktionens olika metoder. Majoriteten av energiproduktionen baseras på fjärrvärme från biobränslen, vattenkraft samt kärnkraft. Den största styrande faktorn för uppvärmningens energibehov är vädret, då kallt väder ger ett högre uppvärmningsbehov vilket resulterar i ett ökat energibehov för uppvärmning (Boverket, 2020b).
Figur 6 Inhemska utsläpp av växthusgaser från bygg- och fastighetssektorn mellan åren 1993 – 2015 (Boverket, 2020b).
Figur 7 Inhemska utsläpp av växthusgaser från bygg- och fastighetssektorn mellan åren 2008 – 2016 (Boverket, 2020b).
År 2014 stod produktionen av el –och fjärrvärme för ca 12 procent av Sveriges totala växthusgasutsläpp. Vid varierande väder mellan åren skapas utsläppsvariationer från fossila bränslen på grund av att det används som extrabränsle vid kallt väder. Jämfört med 1990 har den totala användningen av bränsle ökat för el- och fjärrvärmeproduktionen. Allt mer fjärrvärme produceras i kraftvärmeverk, vilket även kräver bränsle för elproduktionen. Fossila bränslen vilket tidigare användes som huvudbränsle, har i de flesta fjärrvärmesystem övergått till att användas som ett komplement till biobränsle vid exempelvis kalla utetemperaturer. (Naturvårdsverket, 2019b).
År 2018:s fördelning på utsläpp (Naturvårdsverket, 2019b): • Kraftvärme (fjärrvärme samt el) = 83 %
• Fjärrvärme (värmeverk) = 16 % • Separat elproduktion = 0,5 %
El- och fjärrvärmeproduktionen i Sverige släppte ut ca 4,9 miljoner ton koldioxidekvivalenter år 2018, vilket resulterade i ca 8 % av det totala utsläppet av växthusgaser. I jämförelse med år 1990 har fjärrvärmeproduktionen idag ökat med 50 %. Men trots den stora produktionsökningen av fjärrvärme har utsläppen för uppvärmning minskat med ca 86 %. En ytterligare reducering av utsläpp kräver att fjärrvärmeföretag gör ett utbyte av fossila bränslen i sin produktion. (Aldengård, 2019).
Utöver kallt väder, existerar ytterligare faktorer vilket påverkar de varierande årliga utsläppen. Perioder med låg elproduktion från vattenkraftverk kräver istället användning av fossila bränslen, eftersom elproduktionen från vattenkraftverk behöver ersättas i perioder med låg nederbörd. Beroende på mängden användning av fossila bränslen i dessa perioder, varierar de årliga utsläppen. Utöver vattenkraft påverkar även tillgången på kärnkraft de årliga utsläppen. Ett exempel är jämförelsen av växthusgaser år 1996 och år 2000. År 1996 var ett torrt och kallt år vilket resulterade i höga utsläpp. År 2000 bestod av mycket nederbörd och hög medeltemperatur vilket resulterade i låga utsläpp. (Naturvårdsverket, 2019a).
Figur 8 - El- och värmeproduktionens utsläpp av växt husgaser år 1990–2018, (Naturvårdsverket, 2019b).
I artikeln “Life Cycle Assment of four Multi-Family Building” skriven av Adalbert, Almgren och Petersen (1999) framgår det att under 1990 för olika klimatzoner i Sverige, var de dominerande källorna för uppvärmning biobränslen och fossila bränslen för Sveriges Fjärrvärme nät 1999. Byggföretagen i Sverige visar relativt goda resultat gällande energieffektiviseringen av de byggnader som byggs, vilket resulterar i mindre bidrag till koldioxidutsläpp från byggnader under driftfasen. Samma indikationer visar även att de flesta större byggföretag börja visa mer hänsyn till miljön när det gäller val av energislag som bedriver byggnaden. Enligt en studie utförd av Sadik, B & Elias, S (2015) visar det sig att byggföretagen i Sverige börjar luta sig mer på användningen av förnybar energi, där målet för de flesta företagen är 100% förnybart.
I den tidigare studien ”Life-Cycle Energy Use in Office Buildings”, skriven av Cole och Kernan (1996) har författarna studerat fördelningen av energianvändning vid bygg- samt driftskedet för en kontorsbyggnad. En av studiens slutsatser visar på att majoriteten av energianvändningen med dåvarande energistandard, sker vid byggnadens driftskede i jämförelse med byggskedet.
Figur 9 – Fördelning av energianvändning för dåvarande energistandard – (Life-Cycle Energy Use in Office Buildings, 1996).
3.3
Koldioxidekvivalenter
Klimatet påverkas av olika växthusgaser. Varje växthusgas påverkar jordens atmosfär på olika sätt. En enhet som används för att kunna jämföra de varierande gaserna är koldioxidekvivalenter. Koldioxidekvivalenter indikerar på hur mycket koldioxid som är nödvändigt för att kunna få liknande klimatpåverkan. Alla växthusgaser har även varierande livslängder och därmed skiljer sig klimatpåverkan för respektive växthusgas i jämförelse med koldioxid, beroende på med vilken tid man tillämpar i beräkningen. Vanligtvis tillämpas det 100 år i beräkningen samt att dessa utsläpp beräknas om till koldioxidekvivalenter. (Naturskyddsföreningen, 2020a). Inom byggsektorn är koldioxidekvivalenter främst framkommande vid beräkning av koldioxidutsläpp.
Vid jämförelse mellan olika växthusgaser används konceptet GWP (Global Warming Potential). GWP betyder att varenda växthusgas multipliceras med en faktor, avgörande med vilken miljöpåverkan det är. Faktorn är olika för respektive växthusgas. Koldioxid har faktorn 1 och metanfaktorn 25, vilket innebär att 1 ton metanutsläpp motsvarar 25 ton koldioxidutsläpp (Brännmark & Norberg, 2019).
3.4
Livscykelanalys
Livscykelanalysen, LCA, är ett verktyg för att kunna bedöma miljöbelastning av en produkt. I denna bedömning inkluderas hur mycket resurser och energi som används för en produkt, material eller arbetsmetod under dess livslängd. Det som räknas in i en produkts livslängd är
det verktyg som används vid projektering av byggnader samt anläggningar för att kunna ta hänsyn till de miljöbelastningar som produkten utgör vid dess olika skeden, vilket är en viktig del vid projekteringen. Med LCA:n kan man då få information om under vilket skede som produkten utgör mest miljöbelastning som sedan tas till hänsyn och ger möjligheten för förbättring samt prioritering av materialval (Alp & Muhsin, 2020).
Boverket (2015) färdigställde en rapport år 2015 med målet att öka klimatarbeten. Detta var ett uppdrag från regeringen för att visa andra byggaktörer i Sverige, jämförelse med andra europiska länder, ligger efter gällande användandet av LCA-metodiken. Enligt Lind (2019) framgår att byggherrar, konsulter och entreprenörer visar intresse för öka användningen av LCA-metodiken.
Boverket (2015) nämner att en LCA är en analysmetod/-verktyg som har höga krav på korrekt datainformation samt kunskap. Med dessa utgångspunkter kan tillämpandet av LCA i Sverige öka. För att detta ska ske så tidigt som möjligt måste det finnas lättanvända, tillgängliga och billiga LCA-verktyg för aktörer inom byggsektorn. Samt krävs det tillgång till korrekt och relevant informationsdata om produkternas klimatbelastning (GWP), instruktioner på hur dessa LCA-verktyg och hur databaser ska användas (Lind, 2019).
3.4.1
LCA:s Fyra Faser
Enligt ISO 14040 består en LCA vanligtvis av fyra olika steg, som sedan tillämpas i en iterativ process (Liljeström et al., 2014). Se figur 9.
Nedan beskrivs kortfattat om de olika processerna:
1. Målbeskrivning och omfattning
Första fasen i LCA:n är att definiera mål, syfte, avgränsning och omfattning gällande analys. Denna fas är innebörden av en klargöring av varför en analys ska utföras, vilken användning resultatet har och sedan definiera de avgränsningar rörande produktsystemets omfattning. Under första fasen ska det definieras vilken/vilka miljöpåverkningskategori/-er som ska granskas. Mindre faktorer som inte påverkar resultatet avsevärt är tillåtet att exkludera, dock måste beslutet med exkluderingen motiveras. Även inkluderingar måste motiveras, varför de har valts. Huvudmålet med detta är att bilda en referensenhet till vilken in- och outputdata kan sammanfogas. Mängden av råmaterial som uppfyller funktionsmässiga modulen måste specificeras, vilket sedan blir möjligt att genomföra en likhetsgranskning eller jämförelse mellan diverse system. Vid likhetsgranskning eller jämförelse är det väsentligt att de diverse systemen är jämförbara mot varandra (Lundgren & Westbom, 2018).
Vidare ska det senare skapas en uppfattning av produktsystem och systemgränser. Med de systemgränserna kan det preciseras om vilka processer som ska inräknas i modellen. Gällande definitionen av systemgränserna ska dessa vara mycket tydliga. Detta är väsentligt eftersom det ger barriärer om hur noggrant en LCA ska utföras, utan dessa tydliga avgränsningar så kan LCA processen bli för mycket detaljerat. En LCA kan göras hur utförlig som helst, exempelvis har produkten producerats av en maskin, som har producerats av en annan maskin, som även den har producerats av annan maskin osv. Rekommenderat är att inräkna de processer och produkter som påverkar resultatet vid över 2% (Lundgren & Westbom, 2018).
2. Inventeringsanalys
Under den andra fasen ska en så kallad inventeringsanalys genomföras. Denna fas omfattar uppsamling av data och beräkningsprocedurer. Data så som utsläpps-, resurs-, produktions- och avfallsutsläpp behövs för tillverkningsprocesserna i det bestämda produktsystemet. Produktsystemet som har bestämts ska bearbetas till ett flödesschema eller processträd. Alla aktiviteter i flödesschemat ska delas in i enhetsprocesser (Lundgren & Westbom, 2018). Under den fas två kan det bli nödvändigt att behöva ändra på de systemgränserna. Under vissa fall kan det även bli nödvändigt att redigera syftet, vilket indikerar brist på datainsamling eller ett resultat av känslighetsanalys. Hittills kallas detta resultat för LCI (Livscykelinventering). Detta är en lång in- samt output lista för hela systemet (TräGuiden, 2015). 3. Bedömning på miljöpåverkan
Miljöpåverkansbedömningen har i syfte att bedöma värdet av data från den föregående fasen, fas 2, som har samlats in. Den insamlade data värderas för att kunna få en
förståelse vilka miljöpåverkningar görs från det valda produktsystemet (Lundgren & Westbom, 2018). Valet av påverkningskategori och kategoriindikator bestäms av mest relevans. Valet ska kunna kopplas till syftet samt avgränsningen i undersökningen (TräGuiden, 2015). Se tabell 3 för miljöpåverkanskategorier och kategoriindikatorer.
Tabell 3 Några exempel på miljöpåverkanskategorier och kategoriinidikatorer (TräGuiden, 2015).
Miljöpåverkanskategori Kategoriindikator
Växthuseffekt CO2-ekvivalenter Ozonuttunning ODP
Försurning SO2-ekvivalenter
4. Tolkning av resultatet
Enligt Johansson & Kanellos (2007) har tolkningsfasen syftet att analysera resultatet som undersökningen har kommit fram till samt att utvärdera och förklara de begränsningar som har valts. Efter detta ska det benämnas slutsatser och rekommendationer i slutet av undersökningen. I denna slutgiltiga fas sammanvägs resultaten från fas 2 och fas 3 (inventeringsanalysen och miljöpåverkansbedömningen) och är grunden till fortsatt progress av en produkt.
3.4.2
Livscykelskeden och moduler
Enligt Boverket (2019) delas LCA:n in i tre huvudkategorier, vilket är följande; 1. Byggskedet
a. Produktskedet
b. Byggproduktionsskedet 2. Användningsskedet
3. Slutskedet.
Dessa tre huvudkategorier delas sedan in i mindre moduler, vilket är en beskrivning av de olika processerna för en produkts livscykel (Boverket, 2019). Se tabell 4 gällande LCA:s olika skeden samt moduler.
Tabell 4 De processer som ingår i en LCA (Boverket, 2019).
Produktskedet Byggproduktionsskedet Användningsskedet Slutskedet
A1-Råvaruförsörjning A4-Transport B1-Användning C1-Demontering A2-Transport A5-Bygg- och
installationsprocess B2-Underhåll C2-Transport
A3-Tillverkning B3-Reparation C3-Restproduktsbeha ndlning B4-Utbyte C4-Bortskaffning B5-Ombyggnad B6-Driftskedet B7-Driftens vattenanvändning
Nedan följer korta beskrivningar gällande de underkategorierna som ingår i LCA processen (Boverket, 2020);
3.4.2.1.
Produktskedet
Detta första skede innefattar råvaruförsörjning, transporter och tillverkning. Råmaterial utvinns som sedan transporteras till fabriker, där råmaterialet sedan används för att tillverka en produkt. Produkten används sedan i en byggnation.
3.4.2.2.
Byggproduktionsskedet
Byggproduktionsskedet omfattar all transport till byggarbetsplatsen och produktionen av bygganden, från start till slut.
3.4.2.3.
Användningsskedet
Det tredje skedet omfattar de händelser som sker under förbrukningen av byggnaden. Dessa är reparationer, användning, ombyggnation, utbyte av byggkomponenter och drift av byggnad. Inom drift gäller både el och vattenförbrukning.
3.4.2.4.
Slutskedet
Slutskedet är det skede som innehåller olika val gällande byggnaden. Dessa val är återvinning, återanvändning (gäller för byggnadsdelar/-material) eller deponering. Detta skede sker när byggnadens livslängd har slutat. Skedet omfattar demontering, transportering, restproduktbehandling samt bortskaffning.
Figur 11 Illustration på en LCA med de olika skedena (Mälarenergi, 2018).
3.4.3
Tidigare Analysering Av LCA Skeden
I en tidigare arbetsrapport ”Byggproduktionens miljöpåverkan i förhållande till driften” (Liljenström, C., Malmqvist, T., Erlandsson, M., Fredén, J., Adolfsson, I., Larsson, G., & Brogren, M. 2015) utförd av Sveriges Byggindustrier presenteras deras resultat, med LCA som metod, från en analys på hur mycket de valda skeden bidrar till miljöbelastningen samt hur man kan/kunde minska koldioxidutsläppen för byggnadsprojektet. Livscykelskedena som analyseras är materialproduktion, transporter av material till byggarbetsplats, konstruktion av byggnaden och energianvändningen under bruksskedet med en 50 års och 100 års period med olika scenarier med varierande energislag (A1-A5 och B6). Projektet som arbetsrapporten behandlar är Blå Jungfrun i Hökarängen, en flerfamiljsbostad, som har stomme samt ytterväggar av betong. I arbetsrapportens uppmärksammas det att driftskedet kan variera mycket, beroende på hur stor andel förnybar energi som används. Som resultat täckte byggskedet den större delen av utsläppen gentemot driftskedet, även vid beräkning av 100 års perioden. Val av olika energibolag med olika emissionsfaktorer kan få resultaten att variera. Rapporten nämner även att vid LCA beräkningar ska det helst, om detta är möjligt, inkluderas flera skeden för att få tydligare resultat. Eftersom när flera moduler exkluderas, för kategori B i detta fall, blir värdet inte lika högt som det är med de avgränsningar som har gjorts. Dock vid sådana avgränsningar är det viktigt att ha med de moduler som bidrar mest till negativa utsläpp.
3.4.4
Tidigare Studie Om CO
2-utsläpp Av Energiförbrukning
I det tidigare arbetet ”Energieffektivisering i befintlig bebyggelse utifrån ett CO2-perspektiv” av Nelly Håkansson (2020) behandlas koldioxidutsläpp av energiförbrukning för två olika fastigheter i Stockholm. Arbetet tar fram nyckeltal för koldioxidbelastning genom att
undersöka hur alternativa ändringar på byggnaden kan bidra till mindre energiförbrukning som sedan gynnar klimatbelastningen i form av en minskning. I studiens resultat framgår att det dessa åtgärder minskar byggnadernas klimatavtryck under en längre tidsperiod, detta beror mestadels på vilken el- och fjärrvärmemix som byggnaden drivs på. Beroende på om energislagen har hög andel förnybart energi eller låg. Arbetet upplyser även att med tiden kommer förmodligen el- och fjärrvärmemixer bli klimatneutrala, vilket sedan betyder att åtgärder att öka energibesparingen för att minska klimatavtrycket, inte kommer ha någon större betydelse, däremot att enbart energibesparingen kommer att ligga i fokus. Håkansson nämner även att fokuset tidigare har varit att kunna göra byggnader mer energieffektiva men på senare tid har klimatet legat i fokus, där huvudsakligen koldioxidutsläppen från energiförbrukningen börjat beaktas mer under ny- och ombyggnation.
4
AKTUELL STUDIE
Detta kapitel beskriver klimatmålen och visioner som är ställda utav regeringen, byggsektorn och Skanska. Dessa mål är satta fram till år 2045. Sedan presenteras objektet Juvelen. Presentationen innehåller beskrivning av projektet, dess bakgrund och mängddata för byggnadens stomme samt estimerade schablonvärden gällande energiförbrukningen under en 50 - och 100 års period. I kapitlet redovisas även koldioxidutsläpps beräkningar för projektet Juvelen, ur mängddata som har erhållits från företagen Strängbetong och VSAB.
4.1
Energi – Och Klimatmål
I regeringens proposition (2016/17:146) framgår det att långsiktigt, tidsatt klimatpolitiskt arbete för utsläppsmålet är att Sverige senast år 2045 ska uppnå målet nettonollutsläpp av växthusgaser. Därefter detta uppnå negativa utsläpp. Dessa utsläpp ska vara minst 85 % lägre än utsläppen för år 1990. Propositionen beskriver etappmål för att uppnå klimatmålen samt nå nettoutsläpp får kompletterande åtgärder tillämpas. De etappmål vilket beskrivs i proportionen är enligt följande lista nedan. Utsläpp i Sverige vilket omfattas av EU:s ansvarsfördelningsförordning (ESR-sektorn) bör vara procentuellt lägre än utsläppen 1990 enligt procentuella satser i listan nedan. Delar av denna proportion regleras av en ny klimatlag. Klimatlagen (2017:720) reglerar regeringens arbete om koldioxidutsläpp enligt klimatmålen för bygg- och fastighetssektorn sektorn år 2030 och 2040 samt 2045.
1. Utsläppen 2030 bör vara 63 % lägre. Varav 8 % utsläppsminskningen får ske med hjälp av kompletterande åtgärder.
2. Utsläppen 2040 bör vara 75 % lägre. Varav 2 % av utsläppsminskningen får ske med hjälp av kompletterande åtgärder.
Utöver klimatmålen framgår energimålen av regeringens proposition (2017/18:228) vilket visar att för 2030 ska Sveriges energianvändning vara 50 % effektivare än 2005, för 2040 är målet att elproduktionen ska vara 100 % uppnått för förnybar elproduktion. För 2020 ska 20 % av energianvändningen vara effektivare än 2008, (Energimyndigheten, 2020). För att uppnå dessa mål har aktörer inom fastighetssektorn Sverige i samarbete med Fossilfritt Sverige sammanställt två färdplaner Färdplan el -för ett fossilfritt samhälle och Färdplan fossilfri
uppvärmning. Färdplan fossilfri uppvärmning ligger helt i linje med Sveriges mål att 2045
uppnå nettonollutsläpp och 2030 ska uppvärmningssektorn vara fri från fossila bränslen, (Fossilfritt Sverige, 2018b).
4.2
Byggsektorns Klimatmål
Utöver riksdagens proposition och klimatlagen har även styrande nyckelaktörer i hela värdekedjan tillsammans skapat en färdplan för fossilfri konkurrenskraft för bygg - och anläggningssektorn. Enligt Naturvårdsverket (2020b) är färdplanen framtagen av
byggbranschen med ett gemensamt syfte att uppnå ett nettonollutsläpp 2045 genom gemensam konkurrenskraft vilket är inom den politiska klimatramen Fossilfritt Sverige satt av Regeringen (2017). Enligt ”Färdplanen För Fossilfri Konkurrenskraft”, Fossilfritt Sverige (2018a) är gemensamma mål av dessa nyckelaktörer utöver målen ovan att aktörer för 2020 kartlagt sina utsläpp och strukturerat egna klimatmål, för 2025 är målet att visa en tydlig minskning av växthusgaser, 2030 ska utsläppen vara 50 % lägre än 1990, 2040 visa en 75 % minskning av utsläpp och för 2045 uppnå nettonollutsläpp av växthusgaser.
4.3
Skanskas Klimatmål
Enligt Skanska (2019a) fick de i uppdrag av Fossilfritt Sverige att leda arbetet med att sammanställa färdplanen för bygg – och anläggningssektorn. Färdplanen för Skanska är en avgörande del av arbetet för att uppnå klimatmålen i den politiska klimatramen. Skanskas klimatmål är att uppnå klimatneutralitet för 2045 genom att följa den klimatpolitiska ramen med hjälp av byggsektorns gemensamma färdplan.
Skanskas arbete för bättre klimat och miljö för ett hållbart samhälle har pågått sedan 2008 och omfattar hela livscykeln (produktion och driftskedet) för deras projekt, (Skanska, 2018). Skanskas fokus för klimatomställning ligger på långsiktiga och gemensamma lösningar inom byggsektorn för klimatneutralitet inom hela världskedjan. Skanska visar idag framsteg för att bli ett miljövänligare företag. Sedan 2015 har företaget lyckats minska energianvändningen, vilket även kan hänvisas till Juvelen. Jämfört med större byggföretag, exempelvis PEAB och NCC, ligger Skanska på framkanten gällande deras framtida hållbarhetsmål (Sadik & Elias, 2019).
Gröna kartan är ett strategiskt verktyg vilket Skanska skapat och använder sig av för att uppfölja målet om att bli ledande inom framtidens byggande för områdena klimat, material, energi och vatten. Grönt byggande är den term vilket Skanska förknippar med framtidens byggnader. Skanskas långsiktiga mål är att bli nära noll miljöpåverkan, (Skanska, 2019b). Gröna kartan delas in i två färger, mörkgrön och grön. Det område vilket grön färg är tilldelad är arbetsplats, Grön Arbetsplats. Mörkgrön är den färg vilket är att vara nära till noll miljöpåverkan. Skanskas färgsystem mörkgrön har ett bredare spektrum än alla befintliga miljöcertifieringar. De flesta byggnader vilket klassas inom klassen mörkgrön tillhör bland Sveriges miljöbästa byggnader. Grunden bakom Skanskas miljöarbete är miljöledning inom befintliga föreskrifter, lagar och regler (personlig kommunikation Ambjörn Gille).
4.4
Objektbeskrivning: Juvelen i Uppsala
Juvelen, som är belägen i Uppsalas centrumområde, blev aktuellt genom ett samarbete mellan Skanska och Utopia arkitekter. Företagen vann tillsammans den markanvisningstävlingen
november år 2016 togs det första spadtaget och i januari år 2019 stod byggnaden klar. I månad maj samma år flyttade den första hyresgästen in och därefter såldes huset till fastighetsbolaget Vasakronan i december år 2019 (Skanska, u.d.).
Figur 12 Skanska mest hållbara byggnad (Skanska, u.d.).
Enligt Skanska (u.d.) är Juvelen certifierat enligt miljöcertifieringssystemet LEED och uppfyller nivå Platinum vilket är den högsta nivån I LEED:s certifieringssystem. Materialval, energianvändning, vattenförbrukning, inneklimat samt placering är några av de olika bedömningsområden. Juvelen anses idag att vara en av nordens mest hållbara byggnad ur energisynpunkt.
Juvelen är en triangulär fastighet på 6 våningsplan avsedd för kontorsverksamheter och butiker. Kontorslokalens bruttoarea är 11 600 kvm och Atemp är 10 938 kvm (personlig
kommunikation Ambjörn Gille). Juvelens uppbyggnad består i majoritet av prefabricerade byggnadsdelar av materialen betong och stål. Stomsystemet är av prefabricerad IQB – stomsystem är en tungstomme och består av ”stålbetong” vilket är en hybrid mellan stål- och betongstomme (personlig kommunikation Julia Åhman, 2020).
Juvelen är utrustad med solenergi (Solceller integrerade i tak) och resterande delar av taket är kompletterade med vegetation (sedumtak). Uppvärmning av Juvelen sker primärt med fjärrvärme. Importerad el (vindkrafts el) fördelas över perioder med lägst energibehov se figur 14. Byggnaden förses även med markkyla och ventilation sker med värmeväxlare (personlig kommunikation med Ambjörn Gille, 2020).
Figur 13 Energibalans/Energibalans (Arkitekt, u.d.).
4.4.1
Juvelens Mängddata (Modul A1-A4)
Nedan presenteras den mängddata som har erhållits från Strängbetong och VSAB. Tabellerna innehåller mängder för respektive byggmaterial och dess utsläpp för byggskedet av Juvelen. Detta fastställdes för att få fram det totala utsläppet av stommen. Data gällande VSAB:s transporter (modul A4) är erhållen från Bring, se bilaga 5.
Tabell 5 Mängddata om stommen och andra bärande komponenter, information från Strängbetong.
Tabell 6 Mängddata om stommen, information från VSAB och Bring.
Byggmaterial Mängd, m3 Ton A1-A3 Kg CO2e/ton A1-A3 Kg CO2e A4 Kg CO
2e
Stål 202,37 505,94 2900 1 467 226 -
Betong 240,7 577,68 175 101 094 -
1 568 320 11 341
Summa: 1 579 661
Produkt Produkt Namn Mängd m3 Ton A1-A3 Kg
CO2e/ton A1-A3 Kg CO2e A4 Kg CO2e Håldäcksbjälklag HD/F-27 F184 137,83 342,35 136 46 569 2 951 Håldäcksbjälklag HD/F-32 F236 1211,44 3048,12 136 414 544 26 275 Betongtrappa RAK 1,03 2,57 170 437 28 Massivbjälklag i betong RD 92,99 232,48 159 36 964 2 003 Betongtrappa RUND 8,9 22,26 170 3 784 246 Betong fasad (Sandwich) RW-EXKLUSIV 1814,17 2757,67 194 534 988 38 772 Betongtrappa SVÄNGD TRAPPA 11,18 27,94 170 4 749 308 Enkelskivig betongvägg (innervägg) VÄGG 735,48 1838,69 163 299 707 15 849 Betongtrappa VÅNINGS-/VILPLAN 14,39 35,94 170 6 110 395 Stål VKR/KKR 24,8 62 2900 179 800 534 Stål HEA 35,4 88,5 2900 256 650 763 Platsgjuten betong FOGBETONG 713 162 115 506 1 899 808 88 124 Summa: 1 987 932
4.4.2
Sammanställning: Intervju med Skanska
Ambjörn Gille, projektingenjör på Skanska, har deltagit med projektet Juvelen.
Av intervjuer med Ambjörn Gille (2020) framgick det att vid Skanskas och Utopia Arkitekters process att ta fram förslaget av Juvelen 2016 låg fokus om hållbara byggnader i hög grad av intresse. Detta ledde till att då förslaget byggdes fram var målet att skapa en byggnad med hög energiprestanda. Förslaget togs fram innan klimatmålen fall till intresse för bygg – och fastighetssektorn.
Vid intervjun med Ambjörn Gille framgick det att byggnadens estimerade energianvändning är 42,1 kWh/m2 A temp och år. Ambjörn Gille berättar under intervjun att Juvelen är utrustad
med solceller vilket tillför en fossilfri energi på 80 000 kWh/år till byggnaden. Den primära uppvärmningen för Juvelen sker via el och fjärrvärme. Under intervjun framgår det att byggnadens kylbehov kräver mer energi då det är en kontorsbyggnad. Kylanläggningen vilket används för Juvelen är markkyla där cirkulation av kyld luft sker med fläktsystem och ventilation.
Gällande klimatmål menar Ambjörn Gille att Skanska fokuserar på att bygga miljömässigt försvarbara byggnader. Han berättar att Skanska har satt upp egna klimatmål samt tagit fram ett verktyg för att uppnå dessa mål. Verktyget heter Skanskas gröna karta.
Ambjörn Gille berättar att de nya klimatmålen och klimatlagar påverkar många aspekter i byggprocessen. Han menar på att projekteringen kan kräva mer tid och sysselsättning än vanligt, samt att bedriva projekt kräver omställningar. En viktig del är sortering och fraktionsfördelning av material, berättar Ambjörn Gille. Han berättar även att Skanska ligger i framkant gällande miljövänligare byggnader vilket ger dem fördelar vid strängare miljökrav. Gille berättar att byggbranschens klimatpåverkan skulle gynnas av ett förändrat tankesätt angående rivning av byggnader. Han menar på att renovering och rustning av befintliga byggnader är ett bättre alternativ på grund av byggnadsstommars klimatbelastning vid nybyggnationer.
Under intervjun berättar Ambjörn Gille om metoder för att uppnå de framtida klimatmålen. Han menar att regeringen bör höja miljökraven succesivt samt vara tydliga med hur målen ska uppnås. Det är viktigt att regeringen och byggsektorn samarbetar, men även att olika byggaktörer samarbetar med varandra genom att dela med sig av lösningar, berättar Ambjörn Gille. En viktig del är investering på forskning och utveckling.
