• No results found

UNDERSÖKNING AV ENERGIFÖRBRUKNING I ETT FLERBOSTADSPASSIVHUS : En fallstudie på ETC hyreshus i Västerås

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "UNDERSÖKNING AV ENERGIFÖRBRUKNING I ETT FLERBOSTADSPASSIVHUS : En fallstudie på ETC hyreshus i Västerås"

Copied!
48
0
0

Loading.... (view fulltext now)

Full text

(1)

UNDERSÖKNING AV

ENERGIFÖRBRUKNING I ETT

FLERBOSTADSPASSIVHUS

En fallstudie på ETC hyreshus i Västerås

EMILIO PARAMIO & PONTUS ERSTRAND

Akademin för ekonomi, samhälle och teknik Kurs: Examensarbete Byggnadsteknik Kurskod: BTA-205

Ämne: Byggnadsteknik Högskolepoäng: 15 hp

Program: Högskoleingenjörsprogrammet i

Handledare: Allan Hawas Examinator: Bozena Guziana Uppdragsgivare:

Datum: 2020-06-10 E-post:

(2)

ABSTRACT

Purpose: The purpose of this work is with the help of a case study object called “ETC

apartment houses”, make a comparison of possible energy related savings that can be achieved by building apartment buildings far better than the requirements set in BBR. The idea is that this should give a clear picture for entrepreneurs and property managers to promote energy-efficient building in the society. Method: In the study, three building categories were looked at to make a significant comparison of how energy use varies between different buildings. What has been compared are the requirements in BBR and ETC´s

apartment houses, which is an ongoing case study object that is being built according to FEBY Gold's criteria. Finally, this has been compared to Mimer Bostads AB´s “Mesanseglet” which a reference object that has been built according to the requirements in Miljöbyggnad silver. Data has been collected from authorities, public documents and through personal communication with a contact person at the company that runs the case study object.

Results: The results show that the differences between the three categories are large, for

both climate impact and energy costs for building electricity. It is possible to reduce the values by almost 80 percent, a comparison of the requirements in BBR with ETC´s

apartment houses show. In a comparison with the reference object, the reduction has been presented at between 30 and 40 percent. A major reason why the case study object achieves this figure is due to the use of solar panels, which, after its estimated payback time of about 10 years, manages to fill large parts of the building's energy needs at a low cost.

Conclusions: The work shows that large savings can be achieved without the need for

building costs necessarily being higher. It is also important to point out that the focus for energy efficient building should be low energy consumption and not high local energy production. In order to achieve what is required, a certification can in some cases work as motivation for the contractor by adding increased value, although it might be considered unnecessary for the case study object as the company that builds the houses will also own them.

Keywords: Passive house, Energy efficient building, Solar energy, District heating, Carbon

(3)

FÖRORD

Det här examensarbetet på 15 högskolepoäng har skrivits på högskoleingenjörsprogrammet i byggnadsteknik på Mälardalens Högskola. I och med rådande situation med Covid-19-pandemin vill vi ge ett extra stort tack till kursansvarige Bozena Guziana, som tillsammans med kollegor har hanterat situationen bra genom digital kontakt och samordning.

Vi vill ge ett stort tack till vår handledare Allan Hawas som genom regelbundna veckomöten bidragit med bra tips angående arbetets inriktning, samt hjälpt till med litteratursökande. Vi vill tacka företaget ETC för att vi har fått tillåtelse att studera deras pågående projekt och för att den indata vi har fått ta del av. Ett extra tack vill vi rikta till arkitekt och

passivhusexperten Hans Eek som bidragit med sin långa erfarenhet och kompetens genom personlig kommunikation via telefon och mejl.

Västerås, juni 2020

(4)

SAMMANFATTNING

Europakommissionen har med nya direktiv valt att ställa högre krav på medlemsländernas byggnadsbestånd. Detta för att minimera byggnaders energianvändning som är kopplat till klimatpåverkan och de klimatmål som skall uppfyllas 2030. Regeringen har fått som krav av EU att själva tolka vad en nära nollenergibyggnad innebär och att alla nyproducerade eller renoverade byggnader skall uppföras inom dessa ramar. De nya förutsättningarna innebär att energiförbrukningen hos alla byggnader måste minskas.

Syftet med arbetet är att med ETC:s hyreshus i Västerås som fallstudieobjekt göra en jämförelse av vilka besparingsmöjligheter kring energiförbrukning som kan uppnås genom att bygga flerbostadshus långt under de uppställda kraven i BBR. Tanken är att detta ska tydliggöra för entreprenörer och förvaltare för att främja energieffektivt byggande i samhället.

I arbetet har tre kategorier granskats för att kunna göra en betydande jämförelse av hur energianvändning varierar mellan olika byggnader. Det som har jämförts är kraven i BBR, det pågående fallstudieobjekt ETC hyreshus som uppförs enligt FEBY Gulds kriterier. Mimer Bostad AB:s bostadshus Mesanseglet som är byggt enligt kraven i Miljöbyggnad silver har även använts som ett referensobjekt vid jämförelsen. Data har hämtats från myndigheter, offentliga dokument och genom personlig kommunikation med kontaktpersoner på företaget som bedriver fallstudieobjektet.

Resultatet visar att skillnaderna mellan de tre olika kategorierna är stora, för både klimatpåverkan och energikostnader för fastighetsenergi finns möjligheter att minska värdena med närmare 80 procent visar en jämförelse av kraven i BBR mot ETC:s hyreshus. Vid en jämförelse mot referensobjektet har minskningen presenterats till mellan 30 och 40 procent. En stor anledning till att fallstudieobjektet uppnår den siffran beror på

användningen av solceller, som efter den beräknade återbetalningstiden på ungefär 10 år uppfyller stora delar av byggnadernas energibehov till en låg kostnad.

Arbetet visar att stora besparingar kan uppnås utan att byggnadskostnaderna nödvändigtvis behöver bli högre. Det är också viktigt att poängtera att grunden till energieffektivt byggande bör ligga i låg förbrukning och inte hög lokal energiproduktion. För att uppnå det som krävs kan i vissa fall en certifiering fungera som incitament för entreprenören genom ökade mervärden, även om det för fallstudieobjektet kan anses överflödigt då företaget som bygger husen även kommer att äga och förvalta dem.

Genom att minska energianvändningen för en byggnad visar det på stora minskningar av koldioxidutsläpp i form av framställning av energi. Vilket påvisar att de kraven från europakommissionen ger ett incitament till att höja energiförbrukningskrav för sina

(5)
(6)

INNEHÅLL

1 INLEDNING ... 11 1.1 Bakgrund...11 1.2 Syfte ...12 1.3 Målsättning ...12 1.4 Frågeställningar ...12 1.5 Avgränsning ...12 2 METOD ... 13 2.1 Litteraturstudie ...13 2.2 Fallstudie...13 Platsbesök ...13 Dokumentanalys ...13 Intervju ...14 Beräkningar ...14 2.3 Referensprojekt ...14 3 ÄMNESMÄSSIG REFERENSRAM ... 15 3.1 Energikrav ...15 Justeringsfaktorer för energiberäkningar i BBR ...16

3.2 Olika typer av energieffektiva byggnader ...17

Nationell definition för passivhus ...17

Internationella krav för passivhus ...18

PHPP – verktyg för passivhusplanering ...19

3.3 Minskad Vattenanvändning ...19

3.4 Solceller ...20

3.5 Ventilation ...21

(7)

4 REFERENSOBJEKT ... 24

5 AKTUELL STUDIE ... 25

5.1 Beskrivning av fallstudiens projekt ...25

Detaljplan ...25

Geografiskt läge ...26

Byggnadernas utformning ...26

Nuvarande status för fallstudiens projekt...26

5.2 Ventilationssystem ...27 5.3 Energi ...27 Förbrukning ...27 Energiförsörjning ...27 5.3.2.1 Solceller ... 28 5.3.2.2 Direktel ... 28 Kostnadsberäkningar ...28 5.4 Klassificering ...28 6 RESULTAT ... 29

6.1 Besparingar för ETC hyreshus ...29

Energiförbrukning jämfört med BBR-kraven ...29

Energiförbrukning jämfört med referensobjekt ...29

Klimatpåverkan, jämförelse av koldioxidutsläpp ...29

Ekonomisk besparing ...30

6.2 Återbetalningstid för ETC hyreshus solceller ...31

6.3 Skulle ETC hyreshus kunna certifieras? ...31

6.4 Personlig energiförbrukning ...32 7 DISKUSSION... 33 7.1 Resultatet ...33 Ekonomi ...33 Energi ...33 Klimatpåverkan ...34 Certifiering ...34 Personlig energianvändning ...34 7.2 Metod ...35 Litteraturstudie ...35

(8)

Referensobjekt ...36

8 SLUTSATSER ... 37

9 FÖRSLAG TILL FORTSATT ARBETE... 38

REFERENSER ... 39

BILAGA 1: INTERVJU HANS EEK... 43

(9)

FIGURFÖRTECKNING

Figur 1, Bild av ETC:s pågående projekt vid Öster Mälarstrand ... 25

Figur 2, Geografiskt läge för fallstudieobjektet ... 26

Figur 3, Gantt-schema för fallstudieobjekt ... 27

Figur 4, breakeven point solceller ... 31

TABELLFÖRTECKNING

Tabell 1. Högsta primärenergital, installerad eleffekt för uppvärmning, genomsnittlig värmegenomgångskoefficient för småhus och flerbostadshus ...16

Tabell 2, Primärnergifaktorer för olika energislag...16

Tabell 3, Klassificering i FEBY 18 med avseende på VFT ... 18

Tabell 4, Klassificering i FEBY 18 med avseende på total årsförbrukning av fastighetsenergi 18 Tabell 5, Internationella krav på passivhus. ...19

Tabell 6, Förändring av vattenförbrukning med energieffektiva blandare installerade ... 20

Tabell 7, Jämförelse av koldioxidutsläpp orsakat av energianvändning ... 30

Tabell 8, Jämförelse av årskostnad för energi ... 30

Tabell 9, uppfyllda kriterier. Källa bakom värdena ... 32

FÖRKORTNINGAR

Förkortning Beskrivning

DVUT Dimensionerande vinterutetemperatur

kWh Kilowattimme

BBR Boverkets Byggregler VFT Värmeförlusttal

(10)

DEFINITIONER

Definition Beskrivning

[Atemp] Invändig area som uppvärms till över tio grader Celsius (Boverket, 2014).

EPpet Primärenergital, mått på energiprestanda med hänsyn till energislaget (Boverket, 2017a).

Um Medelvärde för klimatskalets u-värden i en byggnad (Boverket, 2019).

Fastighetsel El för att driva fastigheten, inkluderar el till pumpar, ventilationssystem, hissar, allmänbelysning, mm. (Energirådgivningen, 2019).

Hushållsel El förbrukad i hushåll, såsom TV-apparater, kylskåp, mm. (Energirådgivningen, 2019).

CO2e Koldioxidekvivalenter, mått för att ange utsläpp av gaser som påverkar växthuseffekten (Naturvårdsverket, 2017).

(11)

1 INLEDNING

Idag står byggbranschen inför nya utmaningar gällande byggnaders energiförbrukning. Nya krav har ställts nationellt som internationellt vilket skall minska byggnaders

energiförbrukning på sikt. Detta examensarbete går närmare in på hur passivhustekniken kan bidra till en minskad energiförbrukning, samt vilka besparingar detta leder till i följd av det.

1.1 Bakgrund

Hållbart byggande har aldrig varit så aktuellt som det är just nu. Boverket (2018) har nyligen beslutat att införa EU:s direktiv med krav på att alla nya byggnader ska uppföras som ”nära-nollenergihus” från och med december 2020. Det innebär många utmaningar för

entreprenörer inom byggsektorn och ställer hårda krav på att energieffektiva tekniska lösningar utvecklas och implementeras.

På Öster Mälarstrand i Västerås, har det under de senaste 20 åren byggts upp en attraktiv stadsdel med mycket bostäder och fina naturområden (Västerås Kommun, u.d.a). I detta område pågår just nu ett unikt projekt under ledning av ETC bygg AB, där omkring 30 hyreslägenheter i trä ska byggas med ett stort fokus på miljö. ETC bygg går ut på att bygga klimatpositiva boenden med total transparens, det vill säga att alla handlingar och dokument finns tillgängliga för allmänheten att ta del av. Genom att kombinera smarta tekniska

lösningar och innovativt skapande förväntas detta område skapa trivsel och komfort för de kommande hyresgästerna, samtidigt som kostnader och hyror ska ligga på en rimlig nivå. Dessa byggnader är inte bara utvecklade för att klara de uppställda energikraven som finns i BBR, utan de kommer ligga långt under gränsvärdena.

Företagets VD, Johan Ehrenberg, vill tack vare dess energieffektivitet kalla dessa

lägenhetshus för plusenergihus (ETC, 2019). Vilket innebär att byggnaderna med hjälp av solceller producerar mer energi än vad som förbrukas. Vid benämning av en byggnad såsom ”nära-nollenergihus” och ”plusenergihus” definieras byggnaden enligt Byggtjänst (2015) genom andel köpt energi, vilket är det som avgör hur stor kostnaden för energiförbrukning blir. Men nettokostnaden för energiförbrukning är inte allt, därför finns det både

internationella och nationella krav på passivhusbyggande i form av bland annat krav på låga värmeförluster och låg total energianvändning.

I en studie om olika typer av lågenergihus (Blomsterberg, 2009) presenteras fördelar med olika energiklassningar av byggnader, däribland nollenergihus och plusenergihus. De olika klasserna presenteras tydligt och det framgår flertalet för- och nackdelar med respektive klass. Dock var nollenergihus samt plusenergihus ett koncept som vid den här tiden ännu inte hade introducerats till produktionen av flerbostadshus i Sverige. Blomsterbergs studie syftade även till att ge en mer översiktlig bild av flera olika klasser, vilket gör att detaljer och

(12)

I detta examensarbete redogörs istället fördelar och möjliga besparingar kring

energiförbrukning som kan åstadkommas genom att bygga energieffektiva flerbostadshus.

1.2 Syfte

Syftet med arbetet är att med hjälp av fallstudieobjektet ETC hyreshus undersöka vilka besparingsmöjligheter som kan åstadkommas genom att bygga enligt samma tillvägagångsätt som ETC bygg gör i sitt projekt.

1.3 Målsättning

Målsättningen med arbetet är att genom jämförelser mellan verkliga projekt tydliggöra vilka möjliga besparingar entreprenörer och fastighetsförvaltare kan göra genom att följa samma riktlinjer som fallstudieobjektet.

1.4 Frågeställningar

1. Vilka besparingar kan göras med avseende på energi vid en byggnad uppförd enligt FEBY Guld jämfört med energikraven i BBR?

2. Vilka besparingar kan göras med avseende på energi vid en byggnad uppförd enligt FEBY Guld jämfört med en byggnad uppförd enligt Miljöbyggnad Silver?

3. Vad är återbetalningstiden för ETC hyreshussolcells-system i Västerås?

4. I vilken mån skulle ETC hyreshus kunna certifieras i nationell och internationell standard för passivhus?

1.5 Avgränsning

Studien avgränsas till frågor som rör energianvändning för fastighetsenergi. Arbetet behandlar i första hand inte frågor som rör hushållsel eftersom den typen av förbrukning förblir relativt oförändrad oberoende av byggnad. Arbetet behandlar inte frågor som rör hushållsel eftersom den typen av förbrukning förblir relativt oförändrad oberoende av byggnad. Studien avgränsas även till att inte studera småhus och villor, utan fokus ligger på flerbostadshus.

(13)

2 METOD

Detta kapitel beskriver hur examensarbetet genomfördes och de metoder som använts för att besvara den frågeställning och syfte som ligger till grund för detta arbete.

2.1 Litteraturstudie

Litteraturstudien ligger till grund för att ge en ökad förståelse till ämnet. Informationen till examensarbetet har samlats in med hjälp av digitala databaser och redovisande dokument av tidigare forskning. Artiklar och fakta har hämtats från myndigheter samt organisationer, vilket utgör en grund för den ämnesmässiga referensramen. Det som har presenterats med hjälp av litteraturstudien har använts vid beräkningar och jämförelser i resultatavsnittet.

2.2 Fallstudie

För att identifiera samt generalisera de energifrågor och krav kopplade till verkligheten genomfördes fallstudien i samarbete med ETC bygg AB, som under arbetets gång bidragit med relevant information kring ett pågående projekt som genomförs på Öster Mälarstrand i Västerås. Där företaget gett en inblick i projektet och viktig information kring svårigheter med att bygga energieffektiviserade flerbostadshus. Detta har gett arbetet information kring ett verkligt projekt samt visat hur företaget tacklat komplicerade svårigheter med tekniska lösningar. Samarbetet har genomförts genom digitala möten och mejlkontakt med

kontaktpersoner på företaget som är väl insatta i projektet. Fallstudien har med intervjuer av berörda parter i projektet och granskning av projektspecifika dokument legat som grund för delar av resultatet för frågeställningarna.

Platsbesök

För att få en bättre bild av fallstudieobjektet har platsbesök genomförts, detta för att ge en bättre uppfattning om byggnadernas utformning och hur projektet utvecklas i verkligheten. Där dokumentering redovisas i form av fotografering.

Dokumentanalys

De dokument som är intressanta för det här examensarbetet har laddats ner från entreprenörens hemsida. Projektet är nämligen väldigt unikt då alla handlingar, såsom ritningar och bygglovshandlingar, har funnits tillgängliga för allmänheten tack vare entreprenörens arbetssätt med total transparens. Därifrån har också dokument som

beskriver projektets helhet och tillvägagångsätt hämtats. Andra handlingar och uppgifter till projektet har erhållits via personlig kontakt, antingen via mejl eller telefonkontakt med berörda personer på företaget. Övrigt material som även kan vara till intresse och berör fallstudien har hämtats från Västerås stads hemsida.

(14)

Intervju

En intervju har ägt rum med företagets arkitekt Hans Eek som delade med sig av viktig information och infallsvinklar om projektet. Intervjun gick till på så sätt att frågor skickades till intervjudeltagaren, detta gjordes för att personen skulle vara väl förbered. Intervjun spelades in för att sedan skrivas ned i ett dokument med de svar som sagts, intervjun ligger bifogat i rapporten som bilaga 1.

Beräkningar

Beräkningar har gjorts gällande återbetalningstid, kostnadsbesparingar samt miljöpåverkan kopplat till energianvändning. Den data som använts för dessa beräkningar finns presenterad i den ämnesmässiga referensramen. Vid jämförelser av ETC hyreshus med övriga uppställda krav och förbrukningssiffror har alla byggnader antagits ha samma Atemp som ETC:s hyreshus i Västerås, även om de i verkligheten skiljer sig åt. Anledningen till detta antagande är att jämförelsen ska bli så rättvis som möjligt.

2.3 Referensprojekt

För att jämföra fallstudieobjektet och sätta det i perspektiv har ett referensobjekt beaktats i arbetet. Referensobjektet utgörs av ett annat hyreshus som även det ligger på Öster

Mälarstrand i Västerås som ägs av det kommunala bostadsbolaget Bostad AB Mimer. Referensobjektet är likaledes uppbyggt av trä, men är certifierat enligt Miljöbyggnad Silver. För att jämföra byggnadernas förbrukning och energiprestanda har referensobjektets energideklaration använts som data för arbetet.

(15)

3 ÄMNESMÄSSIG REFERENSRAM

I detta kapitel presenteras den ämnesmässiga referensram som ligger till grund för arbetet. Kapitlet tar upp internationella och nationella energikrav men även vilka krav som erfordras för att uppnå en viss klassificering med avseende på energiprestanda. I kapitlet beskrivs också typer av tekniska system i form av ventilation och uppvärmning men även förnybara energikällor som underlag för en byggnads energiförbrukning. Här beskrivs även relevant information angående vattenanvändning, klimatskalets betydelse samt energikostnader och miljöpåverkan.

3.1 Energikrav

Europakommissionen tog 2010 fram nya direktiv för regeringen gällande byggnaders

energieffektivisering. Förutsättningarna gäller nya och befintliga byggnader, där kraven som ställs är att byggnaders energiförbrukning skall vara närmast noll. De nya direktiven skall träda i kraft senast 31 december 2020. Enligt Europaparlamentet (u.d) står byggnader för 40 procent av energiförbrukningen och 36 procent av koldioxidutsläppen i Europa. De nya kraven ställer krav på att medlemsstaterna ser över sitt byggnadsbestånd och göra sitt för att energi och klimatmålen 2030 uppfylls. Som svar på detta ska alla nyproducerade byggnader enligt Boverket (2015) år 2021 vara sånär nollenergibyggnader. Syftet är att öka antalet klimatsmarta byggnader och på sikt minska byggnaders energianvändande. Genom att ställa högre krav gällande energiförbrukningen är visionen att påverka utvecklingen av energismart byggande framåt och även medverka till nya klimatsmarta lösningar.

De nya energikraven bygger på hur mycket energi en byggnad förbrukar som uttryckligt kallas primärenergital. Boverket (2019) menar att primärenergitalet varierar beroende på vart byggnaden befinner sig i landet, men även syftet för byggnadens användande påverkar kravet för primärenergitalet. Boverket (2019) har sammanställt krav gällande byggnaders energiförbrukning, kraven i BBR bygger på den absolut högsta energiförbrukningen en byggnad får uppnå vid nybyggnationer och ändringar. Boverket (2019) skriver ”byggnader ska vara utformade så att energianvändningen begränsas genom låga värmeförluster, lågt kylbehov, effektiv värme- och kylanvändning och effektiv elanvändning.” (s.142). Det är krav på att en byggnads primärenergital skall verifieras, redovisande dokumentation gällande energianvändningen vid normalt användande och normalår.

I projekteringsstadiet rekommenderar boverket att energiberäkningar bör genomföras, detta för att verifiera att byggnaden uppfyller kraven. Efter färdigställandet av en byggnad skall mätningar och dokument gällande byggnadens energiförbrukning redovisas. Kraven som måste uppfyllas presenteras i tabell 1.

(16)

Tabell 1. Högsta primärenergital, installerad eleffekt för uppvärmning, genomsnittlig värmegenomgångskoefficient för småhus och flerbostadshus. Källa: Boverket (2019)

Energiprestanda uttryck som primärenergital (EPpet) [kWh/m² Atemp och år] Installerad eleffekt för uppvärmning (kW) Genomsnittlig värmegenomgångskoefficient (Um) [W/m2 K] Småhus 90 4,5 + 1,7 x (Fgeo – 1)1) 0,40 Småhus där Atemp är mindre än 50 m2

Inget krav Inget krav 0,33

Flerbostadshus 85 4,5 +

1,7 x (Fgeo – 1)1) 5)

0,40

Justeringsfaktorer för energiberäkningar i BBR

Det slutliga värdet på en byggnads energiförbrukning är ett resultat av tillförd energi samt två olika justeringsfaktorer; primärenergifaktorer och geografiska justeringsfaktorer. Geografiska justeringsfaktorer används enligt Boverket (2017b) för att sätta krav på den specifika energianvändningen där en byggnad geografiskt befinner sig. Föregående faktorer var klimatzoner, dessa zoner täckte större delar av landet där förutsättningarna varierade. Detta ställde fel kravnivåer och därför ersattes klimatzonerna med justeringsfaktorer antyder Boverket (2017b).

Boverket (u.d.a) skriver att år 2017 ersattes det som tidigare kallades för specifik

energianvändning med den senaste tillvägagångsättet att mäta en byggnads energiprestanda på, nämligen primärenergital. Det som utmärker användningen av primärenergital är att beräkningarna tar hänsyn till hur mycket energi som går åt för att skapa den användbara energin tillförd till byggnaden, jämfört med det äldre begreppet specifik energianvändning som istället enbart tar hänsyn till förbrukningen utbrett på en byggnads Atemp. Det resulterar i olika så kallade primärenergifaktorer för olika energislag. Några exempel på primärenergifaktorer presenteras i tabell 2 med data insamlad från Boverket (u.d.b).

Tabell 2, Primärenergifaktorer för olika energislag, källa: Boverket (u.d.a)

Energislag Primärenergifaktor

Biogas 1,05

Avfall 1,04

(17)

3.2 Olika typer av energieffektiva byggnader

Det finns många olika typer av koncept för energieffektiva byggnader, med olika hög grad av energibesparingar. Blomsterberg (2009) har i en studie om olika typer av lågenergihus samlat de vanligast förekommande koncepten samt redogjort vad de innebär. Han beskriver lågenergihus som en huvudkategori med flera underliggande koncept, som i de flesta fall går ut på att bygga välisolerade byggnader med någon möjlighet att återvinna värmen. I några av våra grannländer finns det uppställda definitioner för begreppet lågenergihus, som till exempel i Danmark där lågenergihus är uppdelat i två klasser, som motsvarar en minskning med 25 respektive 50 procent jämfört med den danska byggnormen, förklarar Blomsterberg (2009). I Sverige finns det flera koncept av lågenergihus, där Blomsterberg bland andra tar upp följande:

• Passivhus • Minienergihus • Nollenergihus • Plusenergihus

Där presenteras passivhus som det koncept med lägst energianvändning genom en

huvudstrategi som innebär att minska värmeförlusterna genom klimatskalet, vilket påminner om kraven för minienergihus som dock skiljer sig från passivhusdefinitionen på så vis att kraven på energiförbrukningen är lägre ställda. För koncepten nollenergihus och

plusenergihus beskriver Blomsterberg (2009) att nollenergihus ska kunna producera lika mycket energi som byggnaden gör av med på ett år och att plusenergihus ska kunna producera mera energi än vad byggnaden gör av med på ett år. Gemensamt för båda koncepten är att de definieras av nettoförbrukningen av energi, vilket innebär att de tillåts vara uppkopplade till det traditionella elnätet när inte den lokala produktionen räcker till. På uppdrag av energimyndigheten har Brandsma och Sjelvgren (2018) genom en fallstudie med fysiska mätningar på 48 olika lågenergibyggnader kunnat konstatera ett antal slutsatser kring dessa. Det Brandsma och Sjelvgren kom fram till genom sitt arbete var att

besparingsmöjligheter definitivt är möjliga, men att de vid användning av fjärrvärme kan variera stort beroende på den aktuella taxan för den geografiska positionen. Mätningarna visade även att brukarnas beteende får större påverkan för byggnadens energianvändning desto lägre energi fastighetsenergi som används. Definitionen av lågenergihus som Brandsma och Sjelvgren (2018) har använt sig av är framtagen genom att byggnadernas förbrukning är åtminstone 25 procent lägre än kraven i BBR.

Nationell definition för passivhus

I dagsläget finns det inga uppställda krav i BBR för energieffektiva byggnader såsom passivhus och nollenergihus. Med orsak av att det saknades tydliga riktlinjer för energieffektivt byggande gav Energimyndigheten (2008) ett uppdrag till den icke

(18)

klassificera en energieffektiv finns en vidareutveckling på den första utgåvan som togs fram åt energimyndigheten, numera benämnd FEBY 18.

I FEBY 18 finns det tre klassificeringar av byggnader, benämnda som FEBY - Guld, Silver och Brons. Gemensamt för alla tre klasserna är ett fokus på låga värmeförluster. Motiveringen till kraven för de låga värmeförlusterna är enligt FEBY (2018) att systemen som tillför värme till byggnaden är enkla att byta ut i framtiden om det skulle behövas, medan stommen med tillhörande värmeförluster är betydligt svårare att ändra på. I tabell 3 nedan presenteras de olika gränsvärdena för värmeförlusttalen (VFT) som finns uppställda i dokumentet.

Tabell 3, Klassificering i FEBY 18 med avseende på VFT. Källa: FEBY (2018) Klassning med avseende

på värmeförluster VFT-tal (W/m2)

FEBY Guld 14

FEBY Silver 19

FEBY Brons 22

Förutom fokus på byggnadens värmeförlusttal finns det för eluppvärmda byggnader även krav på maximal årlig förbrukning av el som byggnaden använder till varmvatten,

uppvärmning samt fastighetsenergi. Om byggnaden uppfyller olika krav med avseende på elförbrukningen och värmeförlustkraven får byggnaden klassas enligt det lägsta resultatet. I tabell 4 under detta stycke presenteras värdena som FEBY (2018) har bestämt att en

eluppvärmd byggnad behöver uppfylla för respektive klass.

Tabell 4, Klassificering i FEBY 18 med avseende på total årsförbrukning av fastighetsenergi. Källa: FEBY (2018)

Klassning med avseende på total fastighetsårsenergi Årsförbrukning (kWh/m2) FEBY Guld 26 FEBY Silver 32 FEBY Brons 38

(19)

Det oberoende forskningsinstitutet Passivhaus Institut (2015), förkortat ”PHI”, presenterar på sin hemsida en internationell definition med olika kriterier som behöver uppfyllas för att ett bostadshus ska få klassas som ett passivhus. Dessa skiljer sig från de kraven som finns uppställda i ”FEBY 18” för energieffektiva byggnader i Sverige, där den största skillnaden är kravet på energiårsförbrukning som enligt tabell 5 inte får överskrida 60 kWh/m2, vilket är 12 kWh/m2 högre än kraven för nivå brons i FEBY 18 (tabell 5).

Tabell 5, Internationella krav på passivhus. Källa: Passivhaus Institut (2015)

Internationella krav på passivhus

Kriterier

Värde

Kommentar

Energiårsförbrukning

(enbart värme)

≤15 kWh/m2

-

Energiårsförbrukning (total)

<60 kWh/m2

Fastighetsenergi

U-värde opaka komponenter <0,15 W/(m2*K)

Väggar etcetera

U-värde genomskinliga

komponenter

<0,8 W/(m2*K)

-

Tilluftstemperatur

≥17°C

-

Ljudnivå ventilationssystem

<25 dBa

-

Öppningsbar luftöppning

≥1st / vardagsrum

-

PHPP

– verktyg för passivhusplanering

PHPP, som står för Passive House Planning Package, är ett internationellt verktyg med användning riktad till bland annat konsulter och entreprenörer världen över. Verktyget är uppbyggt på Excel-dokument och innehåller flertalet funktioner som ska underlätta byggandet av passivhus. IG passivhus (u.d.b.) presenterar att några av de funktioner som finns i den senaste upplagan, PHPP 9, inkluderar projekteringsmöjligheter av

ventilationssystem, energiberäkningar och dimensionering av värme- och/eller kylbehovet. Även användningsförslag av certifierade komponenter finns att ta del av i programmet.

3.3 Minskad Vattenanvändning

Tillgången på vatten är sällan ett problem i Sverige, vilket gör att vattenanvändningen förbises. Det råder dock vattenbrist i vissa delar av landet till följd av långa värmeböljor, somrarna 2016, 2017 och 2018 är ett bra exempel på detta när större delar av Sverige upplevde torka och mindre nederbörd. Detta i sin tur gjorde att låga grundvattennivåer upplevdes skriver Hav och vatten myndigheten (2018). Genom att implementera nya

uppfinningar och lösningar i vårt byggande idag gällande vattenanvändandet, kan detta bidra till en minskad upplevelse av klimatförändringen i vår vardag.

(20)

sammanlagt ansvariga för omkring 80 TWh energianvändning, vilket är drygt hälften av den totala användningen för bostäder och service skriver Energimyndigheten (2019a).

I en studie utförd som en del av forskningsprogrammet E2B2 (2017), under ledning av Sveriges forskningsinstitut RISE (Research institutes of sweden), har effekterna och

förbättringsmöjligheterna med användning av energieffektiva blandare undersökts. Studien genomfördes med hjälp av mätningar på fem lägenhetshus, där vattenanvändningen

registrerades. Mätningarna utfördes i två olika perioder om åtta månader vardera, samma tid på året. Under mätperiod två var energieffektiva blandare installerade i fyra av de fem

lägenhetshusen, varav det femte huset användes som referensvärde. Resultatet (som presenteras i tabell 6) av mätningarna visar på en betydlig skillnad av

varmvattenanvändningen, närmare bestämt en minskning på 28%. Vad gäller

kallvattenförbrukningen så har i dessa mätningar ingen minskning kunnat noteras då referenshuset (utan de energieffektiva blandarna) minskat med samma procenttal, framför E2B2 (2017).

Tabell 6, Förändring av vattenförbrukning med energieffektiva blandare installerade. Källa: E2B2 (2017)

Varmvattenanvändning Kallvattenanvändning

Mätperiod 1 Mätperiod 2 Förändring Mätperiod 1 Mätperiod 2 Förändring

Alla mätobjekt exkl. referenshus 2 875 m³ 2 071 m³ -28 % 2 871 m3 2 690 m3 -6 % Referenshus 818 m³ 865 m³ +6 % 1 139 m3 1 070 m3 -6 %

3.4 Solceller

På marknaden finns det idag tre skilda typer av solceller med olika fördelar. Enligt Energimyndigheten (2019b) är de två vanligast förekommande varianterna baserade på grundämnet kisel, och benämns som monokristallina respektive polykristallina solceller. Den monokristallina typen har oftast en svart färg och kännetecknas även av rundade hörn. I dagsläget ligger verkningsgraden för monokristallina solceller runt 15–22 procent.

Polykristallina solceller har en något lägre verkningsgrad på 15–17 procent men har samtidigt en lägre kostnad. Dessa kännetecknas av en blå färg, som dock kan omfärgas i utbyte mot lägre verkningsgrad skriver Energimyndigheten (2019b).

Den tredje typen kallas för tunnfilmsolceller och är den variant av solceller som används minst i dagens samhälle. Det unika med denna typ är att solcellerna kan göras böjbara vilket

(21)

3.5 Ventilation

För att minimera värmeförlusterna mellan inne och uteluften reduceras förlusterna med hjälp av ett ventilationssystem. Idag används ventilationssystem med värmeväxling, vilket bidrar till att energianvändningen minskas. Svensk ventilation (2019) skriver på sin hemsida att FTX-system förekommer vid nyproduktion eftersom systemet tar tillvara på värmen och ger en bättre luftkvalitet. Detta system används även vid ETC:s projekt i Västerås.

Svensk ventilation (2019) beskriver på sin hemsida att FTX-system är ett mekaniskt system som bygger på att tillföra ny luft och föra bort gammal luft samtidigt som en värmeväxling sker mellan ny och gammal luft med hjälp av en värmeväxlare. Systemets utformning består av kanaler som möjliggör för ny luft att tillföras via tilluftsdon och den gamla luften förs ut via frånluftsdon. Detta för att skapa ett bättre inomhusklimat och brukarna av byggnaden ska få bästa möjliga syre. Värmeåtervinningen sker genom ett aggregat där uteluften värms upp med hjälp av inneluften. Ett FTX-system kan utvinna mellan 50–80 procent av värmen som frånluften innehåller och detta leder till stora energibesparingar.

För att garantera ett FTX-system bibehåller sin fulla kapacitet krävs det underhåll, filter behöver rengöras eller bytas ut. Till och frånluftsdon behöver rengöras och ses över för att luften enkelt skall kunna passera, detta för att förhindra att förorenad luft cirkulerar i byggnaden uppger svensk ventilation (u.d.a).

Typ av värmeväxlare

För att minska byggnaders energibehov används värmeväxlare i ventilationssystemet, detta sker genom att återvinna värmen ur frånluften genom att förse tilluften med den värmen. Detta minimerar byggnaders uppvärmningsbehov skriver Svensk Byggtjänst (u.d.a).

3.5.1.1 Plattvärmeväxlare

Svensk ventilation (u.d.b) beskriver att en plattvärmeväxlare fungerar på så sätt att frånluften och tilluften går igenom värmeväxlaren i separata kanaler. Frånluften värmer upp

aluminiumlameller som i sin tur avger värme åt tilluften. Ingen luftväxling sker mellan från och tilluft vilket förhindrar föroreningar i den tillförda luften, vilket gör att värmeväxlaren utmärker sig där stora krav på luftkvalitén råder. Värmeväxlaren har en verkningsgrad mellan 60–90 procent beroende på modell.

3.5.1.2 Roterande värmeväxlare

Svensk byggtjänst (u.d.a) skriver på sin hemsida att en roterande värmeväxlare består av aluminium och är uppbyggd av ett roterande hjul med små kanaler som luften passerar. Den varma inneluften värmer upp rotorn som i sin tur avger värme till den kalla luften som passerar värmeväxlaren. En roterande värmeväxlare har en hög verkningshetsgrad med upp

(22)

frånluft och detta kan bidra till att föroreningar eller lukter förs tillbaka i byggnaden. Därför bör inte en roterande värmeväxlare användas i känsliga miljöer som kräver höga krav på luftkvalitén.

3.6 Typ av uppvärmningssystemen

Erlström, Mellqvist, Schwarz, Gustafsson, Dahlqvist, (2016) skriver i sin rapport att bergvärme används för att utvinna värmeenergi från marken. Bergvärme är den mest använda metoden i Sverige inom geoenergi. Bergvärme fungerar genom att borra en bergvärmebrunn som är mellan 100–300 meter ned i marken beroende på de geotekniska förhållandena. I bergvärmebrunnen förs en kollektorslang ned i hålet där det är slangen som utvinner värmen som finns i jorden. En kollektorslang består av vatten och etanol som cirkuleras i ett slutet system. Allt detta är kopplat via ett värmepumpsystem som i sin tur ger värme till byggnaden. Ett bergvärmesystem kan även användas till att kyla vilket ger systemet ett större användningsområde. Bergvärme används vanligast till småhus men det

förekommer att större byggnader använder denna metod för uppvärmning.

En vanligare metod för uppvärmning av flerbostadshus är fjärrvärme. Rydegran (2018) skriver att idag är 90 procent av alla flerbostadshus uppkopplat på fjärrvärmenätet, där hälften av Sveriges bostäder och lokaler värms upp med hjälp av fjärrvärme. Fjärrvärme fungerar genom att vatten värms upp till en temperatur på mellan 70 och 120 grader. Denna process sker i fjärrvärmeverk, kraftvärmeverk och lokala industrier som kan leverera

spillvärme till fjärrvärmenätet. Det uppvärmda vattnet transporteras från värmeverken genom välisolerade rör, som i sin tur värmer upp våra byggnader. I varje byggnad som är kopplat till fjärrvärmenätet finns en central med värmeväxlare, värmeväxlaren utvinner värme från fjärrvärmenätet till att värma upp byggnadens uppvärmningssystem.

Fjärrvärmesystemet är ett slutet system vilket innebär att vattnet som transporterats genom byggnadens värmeväxlare förs tillbaka till värmeverket för att värmas upp igen. Energikällan som försörjer fjärrvärmenätet kommer ifrån biobränslen, avfall, spillvärme och fossila bränslen. Trots en ökad användning av fjärrvärme genom åren har mängden koldioxid minskat, detta på grund ett reducerat användande av fossila bränslen till att istället använda sig av biobränslen. Det sker fortfarande utsläpp av växthusgaser genom

förbränningsprocessen av sopor, då stora mängder plast finns. Genom att minska användningen av plast i våra sopor skulle mindre växthusgasutsläpp ske rapporterar Naturvårdsverket (u.d).

3.7 Klimatskal

(23)

För att ta reda på klimatskalets funktion krävs det att dess komponenters U-värden är kända. U-värdet, som även kallas värmegenomgångskoeffecient, kan förklaras som ett hur väl ett material isolerar värme. Enligt Träguiden (2017) definieras U-värdet enligt hur mycket värmeenergi som strömmar genom 1m2 av ett material/ en komponent med en

temperaturskillnad på 1°C mellan de olika sidorna.

En byggnads värmeförluster är direkt beroende av klimatskalets U-värden, eftersom värmeförlusterna för transmission beräknas genom att multiplicera byggnadens medel-U-värde (Um) med den gällande differensen mellan vald inomhustemperatur och DVUT för området. Om värmeförlusten i sin tur multipliceras med den aktuella arean erhålls effektbehovet för transmissionsförlusterna.

I en byggnad sker det även värmeförluster genom ventilationssystem och infiltration vid otätheter. Effektbehovet för dessa kan tas fram med hjälp av följande formel tagen från Boverket (2012): P= c • p • q • Δt där c är luftens specifika värmekapacitet, p är dess densitet, q dess flöde och Δt, precis som för beräkningar av transmissionsförluster, är skillnaden mellan inomhustemperatur och DVUT.

3.8 Kostnader och miljöpåverkan för olika energislag

Olika energislag kostar olika mycket för en bestämd mängd energi. I det här arbetet används statistik från 2019 för att kunna göra en relevant jämförelse. Enligt Energiföretagen (2020a) kostade fjärrvärme för flerbostadshus år 2019 832kr/MWh, vilket är samma sak som 0,832 kr/kWh. De presenterar även att snittkostnaden för elenergi under 2019 i Sverige var 1,4 kr/kWh (Energiföretagen, 2020b).

Miljöpåverkan för elenergi baserat på svensk elmix är enligt Energimyndigheten (2014) 47 g CO2e/kWh. Motsvarande värde för solel har enligt Naturskyddsföreningen (2016) beräknats till mellan 28 och 35 g CO2e/kWh. Gällande miljöpåverkan från fjärrvärme så presenterar Energiföretagen (2020) att genomsnittliga utsläppen i Sverige uppgick till ca 70 g CO2e/kWh år 2018.

(24)

4 REFERENSOBJEKT

I detta kapitel redovisas det referensobjekt gruppen valt att jämföra med det objektet som ligger till grund för arbetet. Detta för att se skillnader i byggnadernas energianvändning.

4.1 Beskrivning av referensobjektet Mesanseglet

Huset går under beteckningen Mesanseglet och ligger beläget i området Öster Mälarstrand som ligger sydöst om Västerås stadskärna. Stadsdelen ligger beläget längst Mälaren med långa gångstråk och byggnader med sjöutsikt. Huset är byggt helt i trä med en bärande konstruktionen bestående av limträ. Likaså utgörs byggnadens fasad utav trä vilket ger byggnaden sitt karaktäristiska utseende. Grundkonstruktionen är av betong. Fastigheten ägs och förvaltas av det kommunala bolaget Bostad AB Mimer. Byggnaden består utav 53

lägenheter fördelat på 6 våningsplan. Lägenhetsstorlek varierar mellan 45–75 kvadratmeter och fördelning är uppdelat på 2 och 3 rum och kök.

Huset är byggt efter miljöbyggnad silver, vilket ställer högre krav på energianvändningen såsom materialvalet än normalkravet enligt BBR. För att uppnå miljöbyggnad silver får inte byggnadens energianvändning överstiga 67,5 kWh/m².

4.2 Byggnadens tekniska system

Byggnaden innehar ett FTX-ventilationssystem med en verkningsgrad på mellan 50 och 80 procent beroende på utetemperatur. Fastigheten värms upp via stadens fjärrvärmenät. En golvvärmeslinga har installerats i byggnadens grund, vilket minimera köldbryggor mellan kantbalk och yttervägg i bottenvåningen.

4.3 Energiförbrukning

Byggnadens värmesystem kräver en energiförsörjning på 54 kWh/m², där det framgår att man räknar med att fjärrvärmenätet skall stå för 30,41 kWh/m² och ventilationssystemet med värmeväxling kräver 7,01 kWh/m² i form av direktverkande el. I energiberäkningarna framgår det att tillägg har gjorts gällande köldbryggor och vädring. Detta uppgår genom att köldbryggor antagits till 25 procent av energianvändningen och vädringstillägget 4 kWh/m², vilket resulterar i 14 kWh/m². Genom förenklingar redovisas att byggnaden kräver en total fastighetsenergiförsörjning på 54 kWh/m².

Kostnaderna för energiförbrukning kan med hjälp av schablonvärdena i avsnitt 3.9 bestämmas enligt följande:

(25)

5 AKTUELL STUDIE

Detta kapitel berör fallstudiens projekt, som syns i figur 1, med energi i fokus. Kapitlet beskriver husen i sin helhet med tekniska system tillsammans med dess energiförbrukning.

Figur 1, Bild av ETC:s pågående projekt vid Öster Mälarstrand, foto: Pontus Erstrand

5.1 Beskrivning av fallstudiens projekt

Projektet som studeras i detta arbete pågår i skrivande stund på Öster Mälarstrand i Västerås, vilket är en attraktiv och snabbt växande stadsdel. Tanken med Parkstaden är att området skall kopplas samman med grönområden, med fokus på tillgänglighet av grönska och parkstråk intill. Det är alltså i detta område som ETC Bygg AB har valt att uppföra två hyreshus på ett unikt vis. Nedan följer mer information om projektet.

Detaljplan

Enligt Västerås stad, DP, (2017) är området den fjärde etappen i utvecklingen av Öster Mälarstrand, etappen som i detaljplanen även kallas för Parkstaden är en fortsättning på etapp 3 och kommer att bestå av ca 550 lägenheter, uppdelat i sex olika kvarter. Det planeras även för att byggas ett äldreboende med plats för 90 lägenheter i området. Parkeringsplatser kommer att finnas tillgängligt för boende och besökare i något av de två parkeringshusen som finns placerade i stadsdelen.

Detaljplanen tar även upp ämnet hållbar stadsdel vilket även har förespråkats i tidigare detaljplaner. Där tanken är att byggnaderna skall vara så klimatsmarta som möjligt, men även ha avseende på andra aspekter som dagvatten, gröna gårdar och klimatanpassning.

(26)

Geografiskt läge

Området ligger öster om Västerås centrala stadsdelar, och alldeles intill Mälaren, Steam hotell och Kokpunkten. Byggnaderna är belägna på området Öster Mälarstrand som ligger tre kilometer från Västerås stadskärna.

Figur 2, Geografiskt läge för fallstudieobjektet, foto: Google maps

Byggnadernas utformning

Det som ska byggas är två flerbostadshus om 1331 kvadratmeter vardera fördelat på fem våningar med trästomme vilandes på betongplatta. I husen kommer det att vara mest en- och tvårumslägenheter, men några större lägenheter i etage kommer även finnas tillgängliga för större familjer. Vid närmare granskning av byggnaderna är det tydligt att miljön ligger i fokus, till exempel är ytterväggarna tjocka med mycket isolering för att minska

energiförlusterna. Varje lägenhet är utrustad med balkong, där odling möjliggörs tack vare inglasningar. Parkeringsmöjligheterna intill husen är begränsade till de enstaka Tesla-bilarna som kommer att finnas tillgängliga för de boende i föreningen. Mycket av energin som

förbrukas i byggnaderna genereras från solceller monterade på taket och energiförlusterna hålls låga med hjälp av tjocka träfiberisolerade väggar (ETC, u.d.a.).

Nuvarande status för fallstudiens projekt

(27)

Figur 3, Gantt-schema för fallstudieobjekt, foto: ETC Bygg

5.2 Ventilationssystem

Byggnaden kommer att inneha ett FTX-system med vattenburen konvektor. Konvektorn gör att varje lägenhet har möjlighet att justera temperaturen individuellt med några grader berättar Hans Eek (personlig kommunikation, 2020-05-08).

5.3 Energi

I detta avsnitt presenteras byggnadernas energiförbrukning samt vilka energikällor som täcker förbrukningen.

Förbrukning

Byggnaderna kommer att värmas upp genom tilluften. Förutom återvunnen värme kommer tilluften att värmas med hjälp av bergvärmepumpar, som har ett beräknat energibehov på 21 917 kWh per år vardera för att kunna täcka det totala värmebehovet som är beräknat till 98 625 kWh. (ETC, BECE kalkyl, 2020-03-24) Fördelat på 1331 kvadratmeter, som är byggnadens Atemp, kan energiåtgången för bergvärmepumparna per kvadratmeter och år ställas upp enligt följande uttryck: 21 917 𝑘𝑊ℎ/å𝑟

1331 𝑚2 = 16,5 𝑘𝑊ℎ/𝑚

2, å𝑟.

Den totala förbrukningen för fastighetsel, vilket inkluderar all uppvärmning, är beräknad till 34,5kWh/m2, år (ETC, BECE kalkyl, 2020-03-24).

Energiförsörjning

Byggnaderna kommer att försörjas med energi från två källor, dessa är energi från solcellerna som finns monterade på byggnadernas tak, samt köpt levererad direktel.

(28)

5.3.2.1 Solceller

Enligt Johan Ehrenberg (personlig kommunikation, 2020-05-11) kommer poly kristallina kiselsolceller att monteras på byggnadernas tak, samt även balkonger för en total kostnad på 900 000 kronor, det vill säga 450 000 kronor per byggnad. Tillsammans kommer en

byggnads solceller att leverera uppskattningsvis 36 482kwh/år, vilket fördelat på byggnadernas Atemp blir: 27,4kWh/m2, år (ETC, BECE kalkyl, 2020-03-24). Den siffran motsvarar 80 procent av byggnadens energibehov för fastighetsel. Energiöverskottet från byggnadernas solceller kommer att transporteras till en batteripark i Katrineholm, som sedan återförs till byggnaden vid tider som byggnaden producerar mindre el (Hans Eek, 2020).

5.3.2.2 Direktel

Eftersom solceller inte täcker den totala förbrukningen kommer energitillförseln för fastighetselen att behöva kompletteras med direktel. Denna energibalans beräknas enligt följande; fastighetsel – solel. Med aktuella siffror ger det energibehovet från direktel enligt; 34,5 – 27,4 = 7,1kWh/m2, år.

För hushållsel har schablonvärde använts i BECE-kalkylen vilket är satt till 30 kWh/m2. Tillsammans med direktel för uppvärmning ger det byggnaden ett totalt energibehov (fastighetsel + hushållsel) på 37,1 kWh/m2, år.

Kostnadsberäkningar

Enligt Hans Eek (personlig kommunikation, 2020-05-08) beräknas elen från solceller att kosta 0,25 kr/kWh, inkluderat transport och förvaring till batteriparken i Katrineholm. Med hjälp av den kostnaden tillsammans med av schablonvärdet för direktel i avsnitt 3.9 kan uppvärmningskostnaderna bestämmas för byggnaderna enligt nedan.

Direktel: 7,1*1,4 = 9,94 kr/m2, år Solel: 27,4 * 0,25 = 6,85 kr/m2, år

Totala kostnader för uppvärmning = 9,94 + 6,85 = 16,8 kr/m2, år

Totala kostnader för uppvärmning (hela byggnaden) = 16,8 * 1331 = 22 361 kr/år

5.4 Klassificering

(29)

6 RESULTAT

I detta kapitel redovisas resultat med koppling till frågeställningarna som ligger till grund för arbetet.

6.1 Besparingar för ETC hyreshus

I detta avsnitt presenteras de besparingar som är möjliga att göra genom att bygga enligt kriterierna för FEBY guld.

Energiförbrukning jämfört med BBR-kraven

ETC:s byggnader i Västerås ligger långt under BBR:s krav, då företaget ETC har som mål att framställa byggnader med låg energianvändning, men som även producerar sol-el med hjälp av solceller monterade på taken. Genom att jämföra energianvändning hos ETC:s byggnader med BBR kraven ges en tydlig uppfattning om att byggnaderna är långt under kraven,

skillnaden är 85–34,5= 50,5 kWh/m². Inga avdrag har gjorts gällande energiproduktion från solceller som finns på byggnaderna.

Energiförbrukning jämfört med referensobjekt

Byggnaden vi valt som referensobjekt har en energianvändning på 54 kWh/m², detta i jämförelse med byggnaderna i den aktuella studien visar på en skillnad om 54–34,5= 19,5 kWh/m². Referensobjektet är certifierat enligt miljöbyggnad silver vilket gjort att byggnaden har en bättre energianvändning vad BBR ställer.

Klimatpåverkan, jämförelse av koldioxidutsläpp

Energianvändandet hos en byggnad varierar stor beroende på hur energin som används har producerats. Företaget ETC har därför valt att använda sig av bergvärme istället för

fjärrvärme som är det vanligaste alternativet för flerbostadshus i Sverige. Företaget har även kompletterat byggnaderna med solceller för att täcka upp byggnadernas energibehov. Genom att se över energianvändningen hos en byggnad kan klimatpåverkan i form av koldioxidutsläpp som uppstår från olika energikällor enkelt räknas ut. I tabell 7 nedan presenteras klimatpåverkan för ETC:s hyreshus i Västerås, samt för de två olika jämförda kategorierna, det vill säga BBR-kraven, samt referensobjektet byggt enligt kraven för Miljöbyggnad silver. Värdet för solelens klimatpåverkan har valts till det högsta värdet i spannet (28 – 35 g CO2e/kWh) som finns redovisat i avsnitt 3.9, för att inte ge en eventuell fördel till ETC:s hyreshus. Eftersom 90 procent av alla flerbostadshus använder fjärrvärme som uppvärmningskälla kommer värden för det användas när koldioxidpåverkan för byggnader uppförda enligt BBR-kraven bestäms.

(30)

Motsvarande byggnad uppförd enligt BBR-kraven

Fjärrvärme: 85*70*1331 = 7 919 450 g CO2e

Totalt koldioxidutsläpp orsakat av fastighetsenergi: 7 919 450 g CO2e Referensobjekt

Fjärrvärme: 47*70*1331 = 4 378 990 g CO2e Direktel: 7,01*47*1331 = 438 525 g CO2e

Totalt koldioxidutsläpp orsakat av fastighetsenergi: 4 817 512 g CO2e ETC hyreshus

Solel: 27,4*35*1331 = 1 276 429 g CO2e Direktel: 7,1*47*1331 = 444 155 g CO2e

Totalt koldioxidutsläpp orsakat av fastighetsenergi: 1 720 584 g CO2e Tabell 7, Jämförelse av koldioxidutsläpp orsakat av energianvändning

Byggnad/kategori Koldioxidutsläpp [g CO2e] Procentuell minskning (jämfört med BBR-kraven) BBR-kraven 7 919 450 - Referensobjekt 4 817 512 39 % ETC hyreshus 1 720 5 84 78 %

Ekonomisk besparing

Den ekonomiska besparingen redovisas i tabell 8 genom att ställa de olika kraven och byggnaderna mot varandra.

Teoretisk kostnad för byggnad med samma Atemp som fallstudieobjektet:

BBR: 1331*85*0,832 = 94 128 kr

Referensobjekt: 1331*48,9 = 65 086 kr (se avsnitt 4.3)

ETC:s hyreshusenergikostnad för fastighetsenergi på 22 361 kr ger vid en jämförelse följande besparingar per år:

(31)

6.2 Återbetalningstid för ETC hyreshus solceller

Om hela energibehovet för uppvärmning skulle täckas av direktverkande el hade

uppvärmningskostnader stigit till följande; 34,5 * 1,4 = 48,3 kr/m2, år. Där värdet 34,5 kwh/m2 representerar energibehovet för uppvärmning och värdet 1,4 representerar priset per kWh för direktverkande el (se avsnitt 3.12). Utan solceller hade energikostnaderna för

byggnadens uppvärmning kunnat uppskattas genom att multiplicera kostnaden per kvadrat med byggnadens Atemp. Det vill säga: 48,3 * 1331 = 64 287 kr/år.

Besparing per år och byggnad genom användande av solcellerna blir således den teoretiska förbrukningen utan solceller subtraherat med förbrukningen med solceller, det vill säga: 64 287 - 22 361 (se avsnitt 5.4.3) = 41 923 kr/år

Återbetalningstiden bestäms genom kostnaden för investeringen (solcellerna) dividerat med besparingen per år. Det ger följande: 450000

𝟒𝟏 𝟗𝟐𝟑= 10,7 å𝑟. Vilket motsvarar tio år och åtta

månader. Detta illustreras med hjälp av ett ”break even point”-diagram i figur 4.

Figur 4, breakeven point för solceller

6.3 Skulle ETC hyreshus kunna certifieras?

Oavsett om byggnaderna klassas som eluppvärmda eller inte, uppfyller de kraven för att certifieras enligt FEBY Guld vilket presenteras i tabell 9. Tabellen visar att gränsvärdena understigs för kraven dels gällande VFT, och dels gällande den totala

(32)

Vid en jämförelse av byggnadernas energiförbrukning med den internationella definitionen för passivhus, kan det även där konstateras att de uppfyller kraven som behandlar

byggnadernas energiförbrukning.

Trots att byggnaderna uppfyller kraven kommer de inte att certifieras. Detta eftersom företaget kommer äga byggnaderna och därför anses en certifiering som överflödig berättar Hans Eek (personlig kommunikation, 2020-05-08).

Tabell 9, uppfyllda kriterier. Källa bakom värdena: ETC BECE-kalkyl Excel Kriterier Krav-värde Beräknat värde (från

Energihuskalkyl)

Uppfyllt (Ja/Nej) Krav enligt FEBY Guld

VFT 14W/m2 13,3W/m2 Ja

Total

fastighetsårsenergi 28kWh/m2 7,1kWh/m2 Ja

Internationella krav på passivhus

Energiårsförbrukning

(enbart värme) ≤15 kWh/m2 7,1 Ja

Energiårsförbrukning

(total) <60 kWh/m2 37,1 Ja

6.4 Personlig energiförbrukning

Enligt Hans Eek (personlig kommunikation, 2020-05-08) förutsätter ETC sig att de boende kommer att ha en mindre energianvändning i jämförelse med medelvärdet för privat

energiförbrukning. Företaget har intervjuat tilltänkta hyresgäster för att sedan välja vilka som får bo i deras lägenheter, på så vis tror företaget att detta bidrar till att bland annat den individuella energiförbrukningen är mindre än det normala. Genom att installera varje blandare i kök och badrum med munstycken för minskar vattenanvändningen bidrar även det till en minskad energiförbrukning, då mängden varmvatten minskas.

(33)

7 DISKUSSION

I detta kapitel presenteras diskussioner om hur arbetet har genomförts, samt om det redovisade resultatet.

7.1 Resultatet

Genom förändrade förutsättningar som givits av Europakommissionen och regeringen har kraven ökat på byggnaders energianvändning. Detta ligger till grund för den klimatfråga som drivs allt mer idag, där stora förändringar i byggnadsbeståndet kan resultera till det bättre i miljöperspektiv. Europakommissionen har ställt högre krav på sina medlemsländer genom en ökad kravställning men att länderna får tolka dessa krav enskilt. Där av har begreppet Plusenergibyggnad introducerats i byggsektorn till följd av definitionen nollenergibyggnader.

Ekonomi

Att jämföra ETC:s byggnader med BBR krav samt referensobjektet skapade en tydligare förståelse för vad låg energiförbrukning resulterar i för ekonomiska vinster. Denna

jämförelse visade att fallstudieobjektet kan spara så mycket som strax över 70 000 kronor per år jämfört med kraven i BBR. Om den summan till exempel skulle dras av från

lägenhetshyrorna skulle det innebära 2400 kronor lägre hyra per år för varje lägenhet. Det är givetvis förenklat då den här jämförelsen enbart beaktar kostnaden för energiförbrukningen och inte de eventuella ökade kostnader som tillkommer för att uppfylla den låga

förbrukningen. Dock menar Hans Eek (personlig kommunikation, 2020-05-08) att det inte behöver bli dyrare att bygga energieffektivt, utan i vissa fall till och med tvärt om då till exempel värmesystemet kan byggas mer kostnadseffektivt utan radiatorer.

Gällande återbetalningstiden för solcellerna kan tiden komma att bli kortare i verkligheten än vad som beräknats. En faktor som kan bidra till det är om alternativkostnaderna ökar, till exempel om fjärrvärmepriserna stiger. I en sådan situation är solenergin fördelaktig och opåverkad. Det finns även möjligheten att solceller producerar mer energi än vad som uppskattats vilket också skulle leda till en kortare återbetalningstid. Likväl kan

återbetalningstiden tänkas öka om det skulle visa sig krävas reparation eller utbyte av enheter.

Energi

I den ämnesmässiga referensramen framförs energianvändningskraven från BBR, dessa krav måste uppnås för att byggnaden skall vara godkänd. Förutsättningarna har ändrats efter EU:s direktiv om att byggnader skall ha en mindre påverkan på klimatet, vilket har lett till mer skärpta regler kring energianvändandet. EU-kommissionen och Sveriges regering har under åren försökt att definiera vad en nollenergibyggnad är och vilka förutsättningar som krävs för att en byggnad skall få kallas nollenergibyggnad. Genom denna definition har det

(34)

som avsikt att beskriva byggnader med väldigt låg energianvändning. Begreppet plusenergihus menas att en byggnad producerar mer energi än vad den förbrukar.

Plusenergihus begreppet kan i vissa termer vara missvisande eftersom byggnader med hög energianvändning tillsammans med solceller kan ge ett resultat som tyder på att byggnaden producerar mer än förbrukas. Därav kan begreppet plusenergihus användas på fel sätt.

Klimatpåverkan

Resultatet visar en uppskattad besparing på närmare 80 procent och drygt sex ton koldioxid per år och byggnad jämfört med kraven i BBR, vilket är signifikant. Det motsvarar ungefär samma utsläpp som en medelstor bil avger genom att köra ett varv runt jorden. En osäkerhet kring denna uppskattning är om fjärrvärmen i framtiden kommer kunna göras mer

miljövänlig, i så fall skulle siffrorna se väldigt annorlunda ut. En annan osäkerhet är frågan om huruvida solcellerna behöva bytas ut i framtid och hur det i så fall skulle påverka klimatavtrycket.

Certifiering

Som presenterat i resultatet kommer byggnaderna troligtvis inte att certifieras trots uppfyllande av ställda krav med anledning av att byggnaderna ägas av samma företag som byggt dem (ETC). Hans Eek (personlig kommunikation, 2020-05-08) tror inte att en certifiering av byggnaderna nödvändigtvis lockar till sig hyresgäster och menar att alla lägenheter redan idag är uthyrda, med mer än ett halvår kvar till inflyttning.

En certifiering kan tänkas vara mer aktuell om en bostadsförvaltare anlitar en utomstående entreprenör att utföra arbetet för att få redovisat att riktlinjerna faktiskt följs. En annan tanke kan vara att en certifiering leder till högre marknadsvärde i och med att kvalitén säkerställs.

Något som även skulle ligga till grund att inte certifiera är de kostnader som tillkommer vid en certifiering, med tanke på att ETC kommer står som ägare för bostäderna finns ingen anledning till att certifiera dessa. En annan aspekt som kan ligga till grund för att företaget inte väljer att certifiera sina byggnader kan ha att göra med att ETC själva vill förknippas med klimatpositivt byggande, vilket kan vara en orsak till att företaget utelämnat certifieringar av byggnaderna.

(35)

lägenhet i form av uppvärmning av varmvatten. Sådana lösningar är mer troligt att implementera för att minska och ändra hos de boende vanor vilket kan bidra till minskad energianvändning.

7.2 Metod

För att besvara de frågeställningarna som ställs i arbetet gjordes först en litteraturstudie, följt av granskning av referensobjektet ”Mesanseglet”. Till sist gjordes en analys av fallstudiens objekt.

Litteraturstudie

Vid arbete som rör energifrågor finns det väldigt många aspekter att ta hänsyn till, såsom krav för byggande, statistik för energianvändning samt miljöpåverkan orsakat av framtagning av energin. För att skapa en pålitlig grund till den aktuella studien och resultatet har därför dessa aspekter, som ansetts ha en koppling till resultatet, presenterats i detta avsnitt. Det gör att de flesta av källorna är baserade på myndigheter och organisationer, vilket har varit nödvändigt för att kunna genomföra och sammanställa de beräkningar och resultat som presenterats i arbetet.

Vidare har ett antal vetenskapliga artiklar och rapporter använts för att ge en bättre koppling till verkliga utmaningar och problem. För att öka förståelsen kring vad som påverkar de studerade byggnadernas energiförbrukning har även byggnadsteknik studerats och presenterats tillsammans med olika komponenters egenskaper.

Fallstudie

Något som underlättade arbetet med fallstudien var företaget ETC:s totala transparens där de flesta dokument som vi behövde för att genomföra studien fanns tillgängliga på företagets hemsida. På så vis kunde vi ta del av beräkningar, energikalkyler samt kostnader.

En intervju genomfördes med passivhusexperten Hans Eek, som har varit delaktig i

projektet. Intervjun hjälpte oss att förstå vilka fördelar som finns med projektet, samt var till stor hjälp vid tolkandet av resultatet.

Det som var bristande i fallstudien var platsbesöket som genomfördes, då vi tyvärr inte tilläts vistas på arbetsplatsen på grund av säkerhetsskäl. Istället granskades byggnaderna enbart utifrån, vilket inte bidrog mer än att det kunde fotograferas samt konstateras att projektet verkligen var i full gång. Dock anser vi att detta inte påverkar resultatet då energifrågor inte kan besvaras vid ett platsbesök utan mätningar, något som oavsett inte kunde ha genomförts då byggnaderna vid skrivandet av detta arbete inte var täta. Istället baseras resultatet på kalkylvärden. Det skulle kunna vara något missvisande enligt Hans Eek (personlig

(36)

Referensobjekt

För att bredda både vårt och läsarens perspektiv valde vi att granska ett referensobjekt, nämligen Bostads AB Mimers flerbostadshus ”Mesanseglet”. Att lägga till detta objekt som en jämförelse i resultatet bidrar till att öka förståelse om vilka besparingar som är rimliga att förvänta sig vid energieffektivt byggande. Om fallstudieobjektet enbart hade jämförts med kraven i BBR skulle det kunna ge en missvisande bild som pekar på orimliga

besparingsmöjligheter. Detta eftersom inte alla byggnader byggs efter de lägsta kraven, som tillexempel Mesanseglet, som ligger en bra bit under gränsvärdena i BBR.

(37)

8 SLUTSATSER

Syftet med detta examensarbete var med hjälp av verkliga projekt och indata jämföra vilka besparingar som kan åstadkommas genom att följa specifika riktlinjer för energieffektivt byggande, med fokus på fallstudieobjektet ETC hyreshus. Resultatet visar att utan större tilläggskostnader kan stora besparingar möjliggöras för byggnadernas energikostnader, samt inte minst för dess miljöpåverkan. Resultatet visar att det är möjligt att minska

miljöpåverkan orsakad av energiförbrukning med 78 procent vid byggande enligt FEBY guld istället för kraven i BBR. Samma jämförelse visar att en ekonomisk besparing på 76 procent också är möjlig tack vare den minskade energiförbrukningen. Vid den utförda jämförelsen mellan kraven i FEBY Guld och referensobjektet (Miljöbyggnad silver) visades en möjlig besparing av miljöpåverkan på 39 procent samt en ekonomisk besparing på 45 procent. Ett effektivt sätt att nå besparingarna för fallstudieobjektet är solcellsanvändningen, som efter sin återbetalningstid på ungefär 10 år kommer bidra med majoriteten av, eller i bästa fall mer än byggnadens behov för fastighetsenergi till en otroligt låg kostnad. Om det visar sig stämma kan byggnaderna producera mer energi än vad som förbrukas och därför gå under namnet plusenergihus. Det är dock viktigt att inte enbart fokusera på det begreppet, då grunden till energieffektivt byggande bör ligga i låga värmeförluster tillsammans med en låg energiförbrukning, eftersom i princip vilken byggnad som helst skulle kunna benämnas som plusenergihus med tillräckligt stor lokal energiproduktion.

För att uppnå en låg energiförbrukning finns det riktlinjer och verktyg att följa, såsom FEBY 18 och PHPP. ETC:s byggnader i Västerås uppfyller kraven både nationellt och internationellt genom att bygga enligt passivhus normer.

En certifiering enligt exempelvis de olika i uppställda nivåerna i FEBY 18 kan göra en byggnad mer attraktiv för förvaltare och hyresgäster. Men i fallstudieobjektet har en certifiering inte visats vara nödvändig från ETC:s sida, då byggnaderna kommer ägas och förvaltas av företaget själva anses en certifiering inte som nödvändig.

(38)

9 FÖRSLAG TILL FORTSATT ARBETE

I denna studie har inga jämföranden mellan byggnader klassat som nollenergihus utförts, då det skulle vara intressant att studera närmare på vilka gemensamma tekniska lösningar som använts, men även materialval. Det vore även intressant att titta på vad som skiljer

byggnaderna åt, vilka energi- och miljö som använts för att leva upp till de krav som ställs på nollenergibyggnaderna?

Ett annat intressant ämne skulle vara hur mervärden för certifieringar av byggnader ser ut, finns det vinster i form av högre hyror, bättre standard eller blir byggnaden mer värderad genom att certifieras? En nollenergibyggnad är så starkt bundet till en minskad

energiförbrukning och än mindre påverkan på miljön. Vad skulle det finns för incitament till att certifiera en sådan byggnad?

References

Related documents

Icke nog med att de hittills iordningställda modellerna redan efter rengöringen framstå i ett annat skick, utan genom kom­ pletterings- och fixeringsarbetet ha de bringats i ett

Utifrån kvantitativa data från ScriptLog har jämförelser gjorts mellan de olika texterna vad gäller tangentnedslag under själva skrivprocessen och den färdiga texten, hur lång

Once more, Kalmar became the hub in a great union, this time uniting the Kingdom of Sweden and the Polish-Lithuanian Rzeczpospolita, Unfortunately, this brave experience

THE ADMINISTRATIVE BOARD OF KALMAR COUNTY'S ROLE AND EXPERIENCES CONCERNING CONTAMINATED SITES Jens Johannisson Administrative Board of Kalmar County, Sweden.. THE ROLE OF

ståelse för psykoanalysen, är han också särskilt sysselsatt med striden mellan ande och natur i människans väsen, dessa krafter, som med hans egna ord alltid

In conclusion (figure 13), TLR4 Asp299Gly gene polymorphism was associated with reduced LPS induced phosphorylation of IκBα and reduced LPS induced cytokine secretion. These

Sverige genom konunande påfrestningar torde dock Tingstens egalitära frihetslära, hans kulturradikalism och värdenihilism snarast ha mindre att ge i dag än när han

Den har nu verkat i 20 år och starkt bidragit både till den kräftgång som präglat vårt land de senaste decennierna och till det misstroende som uppstått