EN LCA-STUDIE ÖVER BYGGANDE AV

Examensarbete, 30 hp Civilingenjör Energiteknik 300 hp

EN LCA-STUDIE ÖVER BYGGANDE AV

FLERBOSTADSHUS I TRÄ

Anna Zäll

Sammanfattning

Ett av Sveriges klimatm˚ al ¨ ar att n˚ a klimatneutralitet ˚ ar 2045. Bygg- och fastighetssekorn st˚ ar f¨ or stor del av Sveriges och v¨ arldens v¨ axthusgasutsl¨ app. Materialen i byggnaden st˚ ar f¨ or stor del av utsl¨ appen fr˚ an byggnadens hela livscykeln och valet av material ¨ ar d¨ arf¨ or viktigt. F¨ or att n˚ a ett klimatneutralt byggande m˚ aste man jobba med alla delar i en byggnads livscykel.

Energianv¨ andning f¨ or drift har minskat i nya byggnader ¨ over ˚ aren, medan materialvalen inte f¨ or¨ andrats i samma utstr¨ ackning. Flerbostadshus byggs vanligtvis i betong, ett material som ger stora utsl¨ app och kr¨ aver mycket prim¨ arenergi. Ett alternativt material ¨ ar tr¨ a som kr¨ aver mindre prim¨ arenergi, det ger l¨ agre utsl¨ app och det g˚ ar att energi˚ atervinna rester fr˚ an produktion och dekonstruktion och ers¨ atta fossila br¨ anslen med dessa rester.

Syftet med detta arbete var att unders¨ oka om det ¨ ar m¨ ojligt med klimatneutralt byggande ur ett livscykelperspektiv. F¨ or att ber¨ akna utsl¨ appen gjordes livscykelanalyser. De skeden som beakta- des var produktskede, byggproduktionsskede, drift, slutskede samt tr¨ aets positiva och negativa effekter utanf¨ or systemgr¨ ansen. Stomme, fasad och grund var de delar av konstruktionen som togs med i ber¨ akningarna. Den studerade byggnaden var ett, f¨ or Ume˚ a, typiskt flerbostadshus byggt i betong med 8 v˚ aningar. F¨ or att minska utsl¨ appen fr˚ an byggnaden testades fyra ˚ atg¨ arder f¨ or att utv¨ ardera vilken effekt det gav: betongstommen byttes till tr¨ astomme, tegelfasaden byt- tes till tr¨ afasad, m¨ angden isolering ¨ okades och sprinkler installerades. Bytet av stommaterial var den ˚ atg¨ ard som gav st¨ orst effekt, en minskning p˚ a 9,9 % av de totala utsl¨ appen. Tillsammans gav ˚ atg¨ arderna en minskning p˚ a 20,4 % av de totala utsl¨ appen. Det ˚ aterstod utsl¨ app p˚ a 1572 ton CO

2

e.

Energit˚ atervinning av tr¨ arester fr˚ an dekonstruktion och produktion antogs eldas i ett kraftv¨ armeverk och ers¨ atta marginalel tillverkad i kolkondenskraftverk och fossila br¨ anslen i Ume˚ a energis fj¨ arrv¨ armeproduktion. Energi˚ atervinningen fr˚ an dekonstruktion t¨ ackte ut- sl¨ appen fr˚ an byggnadens livscykel och gav ¨ aven cirka 400 ton CO

2

e i negativa utsl¨ app. Ener- gi˚ atervinningen av restprdukter av tr¨ a fr˚ an produktion gav ytterligare negativa utsl¨ app och det totala resultatet blev cirka 1700 ton CO

2

e i negativa utsl¨ app. Det ¨ ar m¨ ojligt, men inte fastst¨ allt, att denna energi˚ atervinning ¨ ar tillr¨ ackligt f¨ or att t¨ acka de utsl¨ app som ej beaktats i detta arbe- te. Allts˚ a, utifr˚ an antagandet om att energi˚ atervinningen ers¨ atter kolkondens s˚ a kan det vara m¨ ojligt att bygga klimatneutralt.

Nyckelord: livscykel, livscykelanalys, klimatneutral, v¨ axthusgasutsl¨ app, tr¨ a, energi˚ atervinning,

skogsprodukter, klimatp˚ averkan

Abstract – An LCA study of apartment buildings made of wood

One of the climate goals in Sweden is to reach climate neutrality at the year of 2045. Building and real estate sector is responsible for a big part of the greenhouse gas emissions in Sweden and the world. The materials cause a big part of the emissions from the buildings whole life cycle which makes the choice of materials important. To be able to build without climate impact the whole life cycle of the building needs to be considered. In new buildings the energy use during operating phase has decreased over the years, but choice of materials has not been considered that much. Apartment buildings is usually built in concrete, a material that causes big emissions and uses a lot of primary energy. Wood is an alternative that uses less primary energy, gives less emissions and the residues from production and deconstruction can be used for energy recovery and replace fossil fuels.

The purpose of this thesis was to investigate the possibilities for climate neutral buildings from a life cycle perspective. A life cycle analysis was done to calculate the emissions. The analysis considered the production phase, the construction phase, operating energy, the end of life pha- se and the positive and negative effects, outside the system boundaries, from wood. Regarding the construction parts, frame, facade and foundation were included in the calculations. The stu- died building was an eight-story apartment building made out of concrete; a commonly seen type of building in Ume˚ a. To reduce the emissions from the building, the effect from four ac- tions were analyzed: changing the concrete frame to a wooden frame, changing the brick facade to a wooden facade, increasing the amount of insulation and installing sprinklers. The change of frame material gave the greatest effect, a 9.9 % reduction from total emissions. All the ac- tions together gave a reduction on 20.4 % on the total emission. Approximately 1572 tons CO

2

e remained.

Residues from production and deconstruction were used for energy recovery. It has assumed to be burnt in a combined heat and power plant and replaced coal based marginal electricity and fossil fuels used in Ume˚ a energy’s district heating production. Energy recovery from deconstruc- tion covered all the emissions from the building and resulted in approximately 400 tons CO

2

e of negative emissions. Energy recovery from production gave further negative emissions and the final result was approximately 1700 tons CO

2

e of negative emissions. Possibly it is enough to cover the emissions that are not included in this thesis.

Keywords: life cycle, life cycle analysis, climate neutral, greenhouse gas emissions, wood, energy

recovery, wood products, global warming potential

F¨orord

Examensarbete som presenteras i denna rapport ¨ ar utf¨ ort p˚ a uppdrag av Sweco som avslutning p˚ a mina studier p˚ a Civilingenj¨ orsprogrammet inom Energiteknik vid Ume˚ a Universitet.

Tack till kollegorna p˚ a Sweco som f˚ att mig att skratta under fikarasterna, Anna Joelsson f¨ or hand- ledning och H˚ akan Risberg, ˚ Ake Bergkvist och Martin Sundqvist f¨ or er kunskap och hj¨ alp. Tack till Sandra Eriksson p˚ a PEAB f¨ or att du svarade p˚ a alla mina fr˚ agor och den data du gav mig.

Anna Z¨ all

Ume˚ a, februari 2019

Inneh˚all

1 Introduktion 1

1.1 Syfte . . . . 3

1.2 Fr˚ agest¨ allningar . . . . 3

1.3 Avgr¨ ansningar . . . . 3

1.4 Kunskapsl¨ age . . . . 4

2 Metod 5 2.1 Livscykelanalys – LCA . . . . 5

2.1.1 Bokf¨ orings- och konsekvens-LCA . . . . 5

2.2 En byggnads livscykel . . . . 6

2.2.1 Skeden i byggnadens livscykel . . . . 6

2.3 Energi˚ atervinning av tr¨ aprodukter . . . . 7

2.4 Marginalel . . . . 9

2.5 Funktionell enhet . . . . 9

2.6 Systemgr¨ anser . . . . 9

2.6.1 Studerad byggnad . . . . 10

2.7 Datakvalitet . . . . 12

2.8 Ber¨ akningsverktyg - One Click LCA . . . . 12

2.9 Energiber¨ akning . . . . 13

2.10 F¨ or¨ andringar f¨ or att minska klimatp˚ averkan . . . . 15

2.10.1 Tr¨ astomme . . . . 15

2.10.2 Tr¨ afasad . . . . 16

2.10.3 ¨ Okad m¨ angd isolering . . . . 16

2.10.4 Installation av sprinklers . . . . 17

2.11 Byte av br¨ ansle p˚ a byggarbetsplatsen . . . . 17

2.12 Energi˚ atervinning efter dekonstruktion . . . . 18

2.13 Energi˚ atervinning av biomassarester fr˚ an produktion . . . . 18

3 Resultat 20 3.1 F¨ or¨ andringar f¨ or att minska klimatp˚ averkan . . . . 20

3.2 Byte av br¨ ansle p˚ a byggarbetsplatsen . . . . 21

3.3 Energi˚ atervinning efter dekonstruktion . . . . 21

3.4 Energi˚ atervinning av biomassarester fr˚ an produktion . . . . 22

3.5 Total skillnad i utsl¨ app . . . . 23

3.6 Tomtebo strand . . . . 24

4 Diskussion 25 4.1 F¨ or¨ andringar p˚ a byggnaden . . . . 25

4.2 Energi˚ atervinning av tr¨ aprodukter . . . . 25

4.3 Livscykelanalys och data . . . . 26

5 Slutsats 28

6 F¨orslag p˚a framtida arbete 28

A Energiber¨akning i

B Byggdelsm¨angder ii

1 Introduktion

Ett av Sveriges klimatm˚ al ¨ ar att ˚ ar 2045 ska nettoutsl¨ appen av v¨ axthusgaser inom Sverige vara noll. D¨ arefter ska utsl¨ appen vara negativa, vilket kan uppn˚ as p˚ a tv˚ a s¨ att: genom att utsl¨ appen av v¨ axthusgaser fr˚ an verksamheter i Sverige ¨ ar l¨ agre ¨ an den m¨ angd koldioxid som tas upp av det naturliga kretsloppet eller mindre ¨ an de utsl¨ app Sverige bidrar till att minska genom inve- steringar i klimatprojekt. Utsl¨ appen p˚ a svenskt territorium m˚ aste dock vara minst 85 % l¨ angre

˚ ar 2045 j¨ amf¨ ort med ˚ ar 1990 [1].

Bygg- och fastighetssektorn svarade 2015 f¨ or utsl¨ app av cirka 11,1 miljoner ton koldioxidekviva- lenter, CO

2

e, i Sverige. Det motsvarar 18 % av Sveriges totala utsl¨ app av v¨ axthusgaser. Sektorn bidrog ocks˚ a med utsl¨ app p˚ a cirka 9,3 miljoner ton CO

2

e utanf¨ or landets gr¨ anser. De totala ut- sl¨ appen fr˚ an sektorn uppm¨ attes d¨ arf¨ or 2015 till cirka 20,4 ton CO

2

e vilket, enligt Figur 1, ¨ ar en minskning sedan 2010, men ingen st¨ orre skillnad j¨ amf¨ ort med 2009. Byggverksamheten som innefattar nybyggnation och rivning stod 2015 f¨ or cirka 40 % av de totala, inrikes och utrikes, ut- sl¨ appen fr˚ an sektorn. I siffrorna ing˚ ar uppv¨ armning, byggverksamhet - nybyggnation och rivning samt f¨ orvaltning - renoveringar och ombyggnationer men inte hush˚ allsenergi [2].

Figur 1: Totala utsl¨ app fr˚ an bygg- och fastighetssektorn f¨ ordelat p˚ a branscherna bygg, f¨ orvaltning och uppv¨ armning [2].

Sett ¨ over en l¨ angre tidsperiod ¨ ar trenden tydlig att inrikes utsl¨ app minskar. Utsl¨ appen fr˚ an

uppv¨ armningen har fr˚ an 1993 till 2014 mer ¨ an halverats medan utsl¨ appen fr˚ an byggverksamhe-

ten inte minskat n¨ amnv¨ art, se Figur 2.

Figur 2: Inrikes utsl¨ app av v¨ axthusgaser fr˚ an bygg och fastighetssektorn. *Fr˚ an 2007 till 2008 f¨ or¨ andrades nationalr¨ akenskaperna [2].

Fokus har l¨ ange legat p˚ a att minska klimatp˚ averkan fr˚ an driften av byggnader [3][4]. Boverkets

byggregler st¨ aller till exempel endast kvar p˚ a maximal energianv¨ andning f¨ or fastighetsel och

uppv¨ armning och s¨ ager inget om byggprocess eller dekonstruktion [5]. Abalberth.K m.fl [6] me-

nade 2001 att driften f¨ or en byggnad stod f¨ or cirka 85 % av dess totala energianv¨ andning och

70-90 % av dess totala klimatp˚ averkan. De p˚ astod att valet av stomme hade liten p˚ averkan p˚ a

utsl¨ appen och att fokus b¨ or l¨ aggas p˚ a att v¨ alja konstruktion s˚ a att byggnaden blev energief-

fektiv, vilket minskade utsl¨ appen under driften. Att fokus legat p˚ a att minska utsl¨ appen fr˚ an

driften f¨ orklarar att det skett en betydande minskning av utsl¨ appen fr˚ an uppv¨ armning men

desto mindre f¨ or¨ andring fr˚ an byggverksamheten, vilket framg˚ ar av Figur 2. Studier har gjorts

d¨ ar det unders¨ okts vilken del av en byggnads livscykel som st˚ ar f¨ or st¨ orst klimatp˚ averkan. Flera

studier visar att klimatp˚ averkan fr˚ an byggprocessen idag kan vara lika stor som fr˚ an driftske-

det [3][7][8]. Att det f¨ orskjutits beror till viss del p˚ a, att driften effektiviserats och energi som

anv¨ ands till driften har f˚ att en l¨ agre klimatp˚ averkan, att byggnaderna blivit energisn˚ alare samt

att mer material g˚ ar ˚ at f¨ or att f˚ a b¨ attre prestanda p˚ a byggnaden [7]. Byggprocessen innefat-

tas av materialproduktion, transport till byggplatsen samt byggproduktion. Studier visar att stor

del av klimatp˚ averkan fr˚ an byggprocessen kommer fr˚ an materialproduktionen. En studie p˚ a ett

flerbostadshus i betong utan garage visade att materialproduktionen stod f¨ or 84 % [7] av ut-

sl¨ appen under byggprocessen och en studie p˚ a ett flerbostadshus i tr¨ a med garage i betong

visade ¨ aven den att stor del berodde p˚ a materialproduktion [5]. Flera studier har visat att olika

material ger upphov till olika m¨ angd v¨ axthusgasutsl¨ app och som ett exempel s˚ a ger tr¨ a l¨ agre

v¨ axthusgasutsl¨ app ¨ an betong och gips [9][10][11][12][13][14].

Det finns idag ingen lag som s¨ ager att klimatp˚ averkan fr˚ an en byggnad m˚ aste redovisas. I ju- li 2018 presenterade Boverket ett lagf¨ orslag g¨ allande krav p˚ a klimatdeklaration, vilken v¨ antas tr¨ ada i kraft tidigast 2021. Syftet med att inf¨ ora krav p˚ a klimatdeklaration ¨ ar bland annat att akt¨ orer ska l¨ ara sig om klimatp˚ averkan f¨ or att kunna g¨ ora klimatsmarta val och att det ska bidra till l¨ agre klimatp˚ averkan med m¨ ojligthet att n˚ a Sveriges m˚ al om att vara klimatneutralt 2045 som f¨ oljd. I en klimatdeklaration v¨ antas till en b¨ orjan produktion och transport av byggmaterialet ing˚ a [15].

F¨ or att hela Sverige ska bli klimatneutralt m˚ aste alla dra sitt st˚ a till stacken. I Ume˚ a ska det byggas en ny stadsdel, Tomtebo strand. En av m˚ als¨ attningarna f¨ or stadsdelen ¨ ar att den ska vara klimatneutral ur ett livscykelperspektiv [16]. De planerar f¨ or att bygga 3000 l¨ agenheter och att bygga klimatsmart kommer d¨ arf¨ or vara viktigt f¨ or att kunna n˚ a m˚ alet om klimatneutralitet [16].

1.1 Syfte

Syftet med examensarbetet ¨ ar att unders¨ oka hur mycket utsl¨ appen fr˚ an en typisk standardbygg- nad kan minskas genom att ¨ andra delar av konstruktionen och ers¨ atta fossila br¨ anslen med biomassarester fr˚ an dekonstruktion och produktion. Detta ska sedan appliceras p˚ a Tomtebo Strand f¨ or att se hur stor effekt f¨ or¨ andringarna ger p˚ a hela stadsdelen.

1.2 Fr˚agest¨allningar

Examensarbetets fr˚ agest¨ allningar ¨ ar:

• Hur mycket minskar utsl¨ appen av v¨ axthusgaser fr˚ an ett flerbostadshus, typiskt f¨ or Ume˚ a idag, om konstruktionen ¨ andras f¨ or att ge s˚ a l˚ ag klimatp˚ averkan som m¨ ojligt?

• G˚ ar det att uppn˚ a klimatneutralitet genom att ers¨ atta fossila br¨ anslen med de restproduk- ter av biomassa som f˚ as fr˚ an produktion av en byggnad och dekonstruktion?

• Vilket bidrag ger det till klimatneutraliteten f¨ or stadsdelen Tomtebo strand om alla flerbo- stadshus konstrueras f¨ or att ge s˚ a l˚ ag klimatp˚ averkan som m¨ ojligt och alla restprodukter av biomassa fr˚ an produktion och dekonstruktion anv¨ ands f¨ or att ers¨ atta fossila br¨ anslen?

1.3 Avgr¨ansningar Arbetet har avgr¨ ansats enligt:

• De delar av byggnaden som tas med i ber¨ akningarna ¨ ar grund, stomme och fasad.

• De skeden av livscykeln som tas med i ber¨ akningarna ¨ ar hela produktskedet, byggpro- duktionsskedet, driftsenergi, hela slutskedet samt f¨ ordelar och belastningar fr˚ an biomassa som ligger utanf¨ or byggnadens livscykel.

• Inga installationer tas i beaktande.

1.4 Kunskapsl¨age

Skogen ¨ ar en del av kolets naturliga kretslopp. Medan skogen v¨ axer tas koldioxid upp och lagras tills den frig¨ ors av att skogen bryts ned eller br¨ anns upp. Det finns en maxniv˚ a f¨ or hur mycket koldioxid som kan tas upp av och lagras i skogen, biogen lagring, och koncentrationen av kol- dioxid i atmosf¨ aren minskar endast s˚ a l¨ ange m¨ angden skog ¨ okar. Att byta ut fossila resurser mot biobaserade resurser ger d¨ aremot en permanent minskning av utsl¨ appen eftersom att sko- gen bara tar upp CO

2

medan den v¨ axer och upptaget avtar kraftigt n¨ ar tr¨ aden blir ¨ aldre [17].

Anv¨ andning av fossila resurser ¨ okar koncentrationen av koldioxid i atmosf¨ aren medan koldi- oxiden fr˚ an biobaserade resurser ing˚ ar i det naturliga kretsloppet. Ett s¨ att att anv¨ anda sig av biomassa f¨ or att begr¨ ansa klimatp˚ averkan ¨ ar att ers¨ atta material som kr¨ aver mycket energi f¨ or tillverkning och bearbetning, som exempelvis betong och tegel. Koldioxidutsl¨ appen kan minskas p˚ a flera s¨ att om tr¨ a anv¨ ands. N˚ agra exempel ¨ ar att det kan kr¨ avas mindre energi f¨ or att tillver- ka tr¨ aprodukter j¨ amf¨ ort med alternativa material; genom att skogen avverkas finns utrymme f¨ or ny skog att v¨ axa och binda CO

2

, kol lagras i biomassan; restprodukter fr˚ an tr¨ aindustrin kan anv¨ andas f¨ or att ers¨ atta fossila br¨ anslen; det kan br¨ annas d˚ a livsl¨ angden ¨ ar slut och ers¨ atta fos- sila br¨ anslen och processrelaterade CO

2

-utsl¨ app fr˚ an betongproduktion undviks [18]. Ett s¨ att att optimera en livscykel, med avseende p˚ a att begr¨ ansa klimatp˚ averkan, ¨ ar att tr¨ a anv¨ ands ist¨ allet f¨ or kolintesiva material, ˚ ateranv¨ ands och br¨ anns till sist och ers¨ atter d˚ a fossila br¨ anslen [17].

Den st¨ orsta effekten ges av att anv¨ andandet av fossila br¨ anslen kan minskas medan det fak- tum att kolet lagras biogent i tr¨ aet ger mycket liten effekt [19][20]. Enligt Schlamadinger.B och Marland.G (1999) ¨ ar substitution av fossila br¨ anslen och material baserade p˚ a fossila br¨ anslen till biomassbaserade produkter ett viktigt medel f¨ or att minska nettoutsl¨ appen av kol; det ger en permanent och kumulativ utsl¨ appsminskning [21]. D˚ a betong krossas och uts¨ atts f¨ or luft binds en signifikant m¨ angd koldioxid ¨ over tid, vilket kallas karbonatisering. Trots detta ger en tr¨ astomme markant l¨ agre koldioxidutsl¨ app ¨ ar en betongstomme ur ett livscykelperspektiv [22].

Prim¨ arenergi ¨ ar den energi som kommer fr˚ an prim¨ ara energik¨ allor som ¨ annu inte omvand-

lats. N˚ agra exempel ¨ ar kol, olja och tr¨ a. Prim¨ arenergianv¨ andning visar hur mycket energi

som beh¨ over tas fr˚ an naturen f¨ or att ge den ¨ onskade slutprodukten. I en unders¨ okning av

Dodoo (2011) visas att en tr¨ abyggnad har 4 % l¨ agre prim¨ arenergibehov f¨ or hela livscykeln

j¨ amf¨ ort med en betongbyggnad. Detta beror till st¨ orst del p˚ a att en tr¨ abyggnad har l¨ agre

prim¨ arenergianv¨ andning vid produktion och f¨ ordelar genom att restprodukter fr˚ an produktion

och fr˚ an dekonstruktion g˚ ar att energi˚ atervinna [22]. Flera studier har visat att bygga med tr¨ a

ger l¨ agre klimatp˚ averkan ¨ an att bygga med betong. Dodoo (2011) s¨ ager att l¨ agst koldioxidut-

sl¨ app och l¨ agst prim¨ arenergianv¨ andning uppn˚ as genom att bygga tr¨ ahus med passivhusstan-

dard, l¨ agre energibehov, som v¨ arms med fj¨ arrv¨ arme fr˚ an biobaserade kraftv¨ armesystem d¨ ar

biomassa fr˚ an ett h˚ allbart skogsbruk anv¨ ands [22]. Sathre (2007) visar att koldioxidutsl¨ appen ¨ ar

v¨ asentligt l¨ agre fr˚ an ett tr¨ ahus och att det kr¨ avs mindre prim¨ arenergi f¨ or att tillverka tr¨ ahuset.

Den st¨ orsta p˚ averkan p˚ a kolbalansen ges av anv¨ andning av biprodukter fr˚ an skogsavverkning, tr¨ adf¨ allningskedjan och rivningsvirke f¨ or att ers¨ atta fossila br¨ anslen [17]. En studie fr˚ an 2010 visar att negativa CO

2

-utsl¨ app uppn˚ as f¨ or en ˚ attav˚ aningars tr¨ abyggnad d˚ a energi˚ atervinning av tr¨ aprodukter tas i beaktande och livsl¨ angden f¨ or byggnaden ¨ ar 50 ˚ ar. Hela livscykeln tas i beak- tande f¨ orutom varmvattenbehov och elbehov [23].

Byggnadsmaterial har olika f¨ orm˚ aga att absorbera, f¨ orvara och sl¨ appa ifr˚ an sig v¨ arme vilket beskrivs av materialets termiska massa. Material med h¨ og termisk massa, exempelvis betong, ger ofta byggnaden ett l¨ agre v¨ armebehov ¨ an material som har l˚ ag termisk massa, exempelvis tr¨ a [24]. Att bygga i tr¨ a resulterar i ett n˚ agot h¨ ogre v¨ armebehov men har ¨ and˚ a l¨ agre utsl¨ app sett ur ett livscykelperspektiv [9].

Under byggnadens drift sker utsl¨ app. Beroende p˚ a vilket energibehov byggnaden har sker olika stora utsl¨ app, desto l¨ agre behov desto l¨ agre utsl¨ app. Det g˚ ar att minska energibehovet genom att ¨ oka m¨ angden isolering [25]. Vilken typ av isolering som anv¨ ands ger olika m¨ angd utsl¨ app.

D¨ arf¨ or ¨ ar valet av isolering ocks˚ a av stor vikt f¨ or att n˚ a l˚ aga utsl¨ app [26].

2 Metod

2.1 Livscykelanalys – LCA

Livscykelanalys, LCA, ¨ ar en metod som anv¨ ands f¨ or att ber¨ akna en produkts milj¨ op˚ averkan un- der hela dess livscykel, fr˚ an utvinning av naturresurser till ˚ atervinning och avfallshantering.

En LCA visar under vilken del av livstiden som milj¨ op˚ averkan ¨ ar som st¨ orst samt vilka delar av produkten som har st¨ orst milj¨ op˚ averkan. LCA ¨ ar ett bra verktyg att anv¨ anda f¨ or att fatta milj¨ om¨ assigt bra beslut tidigt i en process. I detta arbete beaktas LCA f¨ or byggnader. Standar- der har tagits fram f¨ or att skapa enhetliga och transparenta arbetss¨ att vid genomf¨ orandet av LCA samt f¨ or att underl¨ atta tolkningen av resultatet. Det finns nationella, europeiska och in- ternationella standarder, vilka motsvarar varandra. Riktlinjer och ber¨ akningsmetoder f¨ or LCA av byggnader finns i standarden SS-EN 15978:2011, vilken kan anv¨ andas b˚ ade f¨ or nybygg- nad, renovering och utbyggnad. Riktlinjer f¨ or LCA av byggprodukter finns i standarden SS- EN15804:2012+A1:2013. Standarderna ger st¨ od vid utf¨ orandet av LCA [27].

2.1.1 Bokf¨orings- och konsekvens-LCA

Beroende p˚ a vilken eller vilka fr˚ agor man vill ha svar p˚ a g¨ ors en LCA p˚ a olika vis. Det finns tv˚ a

systemsyner som svara p˚ a olika fr˚ agor: bokf¨ orings-LCA och konsekvens-LCA. En bokf¨ orings-LCA

kartl¨ agger milj¨ obelastningen som kan kopplas direkt till en produkts livscykel. Varje produkt f˚ ar

sin logiska andel av milj¨ op˚ averkan fr˚ an de processer produkten kr¨ aver. En bokf¨ orings-LCA har

ambitionen att f¨ olja 100%-regeln, vilket betyder att om man summerar milj¨ obelastningen fr˚ an

alla v¨ arldens produkter ska det exakt motsvara de globala utsl¨ appen. En konsekvens-LCA analy- serar vilka konsekvenser en viss, eller flera, f¨ or¨ andringar ger p˚ a ett bredare system. Den omfat- tar mer ¨ an ett produktsystem och hanterar d¨ arf¨ or kopplingar mellan de olika produktsystemen.

D¨ arf¨ or kan indirekta effekter analyseras [28].

2.2 En byggnads livscykel

En byggnads livscykel best˚ ar av olika skeden vilka illustreras i Figur 3. Den b¨ orjar med utvinning av naturresurser som anv¨ ands till tillverkning av olika byggprodukter. D¨ arefter kommer fram- st¨ allningsprocesserna f¨ or byggprodukterna som anv¨ ands under byggproduktionsskedet f¨ or att skapa byggnaden. Byggnaden kr¨ aver underh˚ all och drift. D˚ a byggnaden brukats f¨ ardigt rivs den f¨ or att sedan ˚ atervinnas eller avfallshanteras. De material som kan ˚ ateranv¨ andas kan bli till nya byggprodukter och anv¨ andas i ett nytt hus, vilket ger ett kretslopp [27].

Figur 3: Schematisk bild ¨ over en byggnads livscykel [29].

2.2.1 Skeden i byggnadens livscykel

En byggnads livscykel delas upp i olika skeden n¨ ar en livscykelanalys g¨ ors. Dessa skeden delas i

sin tur upp i olika moduler som betecknas med bokstav och siffra enligt Figur 4.

Figur 4: Skedena i byggnadens livscykel enligt europeisk standard – EN 15978. De som tagits i beaktande i detta arbete ¨ ar A1-A5, B6-B7, C1-C4 samt D.

F¨ orst i livscykeln kommer byggskedet, som i sin tur delas upp i produktskede A1-A3 och byggpro- duktionsskede A4-A5. R˚ avaruutvinning, transporter och tillverkning av alla byggprodukter och andra resurser som anv¨ ands omfattas av produktskedet. Under denna modul ˚ aterfinns stor del av materialets milj¨ op˚ averkan. Byggprodukternas transport till byggplatsen samt f¨ ardigst¨ allandet av byggnaden omfattas av byggproduktionsskedet. N¨ ar byggnaden f¨ ardigst¨ allts ¨ overg˚ ar det till anv¨ andningsskedet B1-B7. Det mest intressanta i detta skede ¨ ar driftsenergin d˚ a den st˚ ar f¨ or st¨ orsta delen av milj¨ op˚ averkan. Livscykeln avslutas med slutskedet, C1-4, d˚ a byggnaden inte l¨ angre ska brukas, vilket omfattar alla processer som kr¨ avs f¨ or att riva byggnaden, frakta bort allt material, ˚ atervinning samt deponering. De skeden som tagits i beaktande i ber¨ akningarna ¨ ar A1-A5, B6-B7, C1-C4 och D. Att ¨ ovriga skede utesl¨ ots beror p˚ a brist p˚ a data.

2.3 Energi˚atervinning av tr¨aprodukter

Livscykeln f¨ or tr¨ abaserat byggnadsmaterial visas schematiskt i Figur 5. Fr˚ an att skogen avverkas

till att byggnaden rivits kommer det att finnas restprodukter. Beroende p˚ a vilken typ av rest-

produkter det handlar om g˚ ar de att ˚ ateranv¨ anda p˚ a olika vis. Viss del anv¨ ands till att skapa

andra tr¨ amaterial, exempelvis sp˚ anskivor, en del kan ˚ aterbrukas d˚ a byggnaden rivs och resten

kan anv¨ andas till energi˚ atervinning [17]. Figur 5 visar att det finns stor potential att anv¨ anda

tr¨ arester fr˚ an produktionskedjorna som aldrig ens kommer fram till byggnaden.

Figur 5: Schematisk bild av biomassans fl¨ ode ¨ over livscykeln f¨ or tr¨ abaserat byggnadmaterial[17].

Biomassabaserade restprodukter fr˚ an kedjan som visas i Figur 5 kan anv¨ andas till att ers¨ atta fossila br¨ anslen. ˚ Atervinningsbara restprodukter inkluderar biomassan som f˚ as ut vid gallring medan skogen v¨ axer, avverkningsrester, restprodukter fr˚ an processer och p˚ a byggarbetsplat- sen samt allt material som f˚ as ut vid demontering av byggnaden. Stubbar ¨ ar en resurs som n¨ astan aldrig tas tillvara p˚ a i dagsl¨ aget. Grenar, l¨ ovverk och toppar l¨ amnas vanligtvis i skogen p˚ a grund av att det inte ger tillr¨ acklig ekonomisk vinning att ta hand om det i dagsl¨ aget [30]. Ur ett klimatperspektiv blir det dock mer och mer sett som en v¨ ardefull energik¨ alla. D˚ a rundvirke omvandlas till tr¨ avirke f˚ as restprodukter som bark och s˚ agsp˚ an. Detta anv¨ ands vanligtvis som br¨ ansle i s˚ agverken eller till fj¨ arrv¨ arme men viss del g˚ ar till produktion av tr¨ aprodukter, exem- pelvis sp˚ anplattor. P˚ a byggplatsen uppst˚ ar restprodukter bland annat d˚ a tr¨ amaterialet kapas till r¨ att l¨ angd och storlek. Att dessa rester ˚ atervinns har blivit vanligare i Sverige [17]. Vid de- konstruktion kan tr¨ aprodukterna g˚ a till ˚ ateranv¨ andning eller till energi˚ atervinning. G˚ ar det att

˚

ateranv¨ anda ¨ ar det b¨ ast att g¨ ora det f¨ or att sen energi˚ atervinna d˚ a produkten inte l¨ angre g˚ ar att bruka. Det ¨ ar vanligt att restprodukterna vid dekonstruktion energi˚ atervinns [17].

Enligt Sathre (2007) f˚ as den st¨ orsta p˚ averkan p˚ a kolbalansen av att fossila br¨ anslen ers¨ atts av ovan n¨ amnda restprodukter av tr¨ a. I detta arbete antas d¨ arf¨ or att restprodukterna anv¨ ands till att ers¨ atta fossila br¨ anslen i ett kraftv¨ armeverk. Stubbar antas bli l¨ amnade i skogen medan grenar, l¨ ovverk och toppar antas energi˚ atervinnas. Byggnadens livstid antas sammanfalla med skogens livstid vilket d˚ a inte ger n˚ agot f¨ or¨ andring av m¨ angden lagrat kol [17]. Ett h˚ allbart skogs- bruk inneb¨ ar att skogen avverkas d˚ a den har vuxit klart, vilket inneb¨ ar att skogen hela tiden v¨ axer och tar upp koldioxid fr˚ an atmosf¨ aren. D˚ a tr¨ aet fr˚ an skogen anv¨ ands till byggnaden kom- mer skogen att v¨ axa upp igen om binda det kol som sl¨ apps ut n¨ ar tr¨ aet i byggnaden br¨ anns [17].

D¨ arf¨ or ber¨ aknas biomassan ha nettonollutsl¨ app vid f¨ orbr¨ anning i arbetet.

2.4 Marginalel

Utsl¨ appen av v¨ axthusgaser under en byggnads livscykel p˚ averkas av hur elen som anv¨ ands i alla skeden produceras. Det finns m˚ anga olika typer av elproduktion med stora skillnader i utsl¨ app per levererad energi. F¨ or el som redan har anv¨ ants finns det ber¨ aknade medelv¨ arden fr˚ an el- produktionen i till exempel Sverige, s˚ a kallad svensk elmix, eller medelv¨ arde i Norden, s˚ a kallad nordisk elmix. Om en framtida f¨ or¨ andring av elbehovet sker, exempelvis en minskning, s˚ a ¨ ar det produktionen av marginalel som skulle minska, vilket ¨ ar den elproduktion som ¨ ar dyrast och tas i bruk sist [31]. P˚ a samma vis skulle en ¨ okning av elproduktion i Sverige, exempelvis p˚ a grund av att mer biomassa br¨ anns i kraftv¨ armeverken, ge ett minskat behov av att importera marginalel [17]. I detta arbete antas den el som produceras genom en ¨ okad energi˚ atervinningen av bio- massa i kraftv¨ armeverk ers¨ atta marginalel. Det som ¨ ar marginalel i norra Europa och d¨ armed

¨

aven Sverige idag ¨ ar el fr˚ an kolkondenskraftverk [32]. Detta kan dock komma att ¨ andras p˚ a sikt d˚ a investeringar i elproduktionen p˚ averkas av kostnader, politiska incitament och ¨ andrad kon- sumtion [31]. Det ¨ ar relativt l˚ ag kostnad att investera i norska kraftverk som drivs av naturgas och distributionskapaciteten mellan de nordiska l¨ anderna h¨ og. D¨ arf¨ or kan naturgasbaserad el vara det som ¨ ar marginalel i framtiden [33].

2.5 Funktionell enhet

Vad som analyseras i en LCA best¨ ams av en s˚ a kallad funktionell enhet. Det kan exempelvis vara att det ska vara ett flerbostadshus med viss yta eller visst antal l¨ agenheter. Ska olika alternativ analyseras b¨ or de ha exakt samma funktionella enhet f¨ or att resultaten ska g˚ a att j¨ amf¨ ora [27].

Den funktionella enheten i arbetet var ett flerbostadshus, som beskrivs vidare i kapitel 2.6.1,

¨

over livscykelfaserna enligt Figur 4.

2.6 Systemgr¨anser

En livscykelanalys kr¨ aver tydliga systemgr¨ anser, det vill s¨ aga hur analysen ska avgr¨ ansas.

Systemgr¨ anserna definierar vilka aktiviteter och processer som inkluderas respektive exklu- deras i ber¨ akningarna. Tidsm¨ assiga avgr¨ ansningar s¨ atts till byggnadens f¨ orv¨ antade livsl¨ angd.

Geografiska avgr¨ ansningar b¨ or g¨ oras f¨ or att kunna ta fram relevant data. Avgr¨ ansningar kring vilka skeden som tas i beaktande kan g¨ oras om exempelvis vissa skeden bed¨ oms ha minimal milj¨ op˚ averkan alternativt om endast vissa skeden ¨ ar av intresse [27]. Enligt den europeiska stan- darden b¨ or skedena A1-C4 enligt Figur 4 inkluderas, allt fr˚ an att r˚ avara utvinns tills att materia- len inte l¨ angre ¨ ar till n˚ agon nytta f¨ or byggnaden [34]. Detta inneb¨ ar att effekter fr˚ an exempelvis energi˚ atervinning av tr¨ aprodukter inte syns i analysen, vilket ¨ ar en begr¨ ansning. I detta arbete utvidgades systemgr¨ anserna f¨ or att ¨ aven inkludera positiva och negativa effekter som kommer av att bygga i tr¨ a. Avgr¨ ansningar kring vilka skeden som tas med i ber¨ akningarna i detta arbete framg˚ ar i Kapitel 2.2.1.

Byggnadens livsl¨ angd antogs vara 50 ˚ ar d˚ a en sammanst¨ allning av 30-talet fallstudier visa-

des att cirka 50 % anv¨ ande sig av analysperioden 50 ˚ ar [35]. L¨ angre analysperioder ger st¨ orre os¨ akerhet d˚ a framtidens energimixer och produktionsmetoder ¨ ar ok¨ anda [5]. S˚ a l˚ angt det var m¨ ojligt anv¨ andes byggdelar fr˚ an norden och i de fall det saknades EPD:er som st¨ amde ¨ overens med nordiska byggdelar valdes ett antal byggdelar fr˚ an ¨ ovriga Europa. Byggdelarna fr˚ an ¨ ovriga Europa v¨ antades ej ha st¨ orst betydelse f¨ or klimatp˚ averkan. Detta kan ha p˚ averkat resultatet d˚ a produktionen kan skilja sig mellan olika l¨ ander. Transporterna p˚ averkades inte av detta d˚ a transportstr¨ ackan alltid var den typiska f¨ or norden f¨ or just den produkten.

Vilka byggdelar som ing˚ ar i analyserna har begr¨ ansats. De byggdelar som tagits i beaktande ¨ ar de till stomme och fasad av betydande m¨ angd, d¨ ar m¨ angden f¨ or¨ andras d˚ a byggnaden f¨ or¨ andras samt de till grunden, ¨ aven om de inte kommer att f¨ or¨ andras. Detta eftersom resultatet d˚ a blir mer r¨ attvisande p˚ a grund av att grunden st˚ ar f¨ or stor andel av klimatp˚ averkan fr˚ an ett tr¨ ahus [5]. Ett antal byggdelar har uteslutits d˚ a datan inte varit tillr¨ ackligt detaljerad. N˚ agra exempel

¨

ar ”hj¨ alpmedel till armering” och ”hj¨ alpmedel till form” som ¨ ar blandningar av olika byggdelar.

Dessa antas dock, p˚ a grund av m¨ angd och inneh˚ all, ha liten p˚ averkan p˚ a resultatet.

Behovet av el och v¨ arme ing˚ ar i analysen. Klimatp˚ averkan fr˚ an el ber¨ aknas utifr˚ an vilket utsl¨ app som f˚ ar av nordisk elmix, vilket ¨ ar medelv¨ ardet f¨ or utsl¨ appen fr˚ an el i Norden. Klimatp˚ averkan fr˚ an v¨ arme ber¨ aknas utifr˚ an att behovet tillgodoses med fj¨ arrv¨ arme fr˚ an Ume˚ a energi. Restpro- dukter av biomassa som f˚ as vid produktion av tr¨ aprodukter samt alla tr¨ aprodukter som f˚ as fr˚ an dekonsturktion av byggnaden ing˚ ar i analysen. De tillvaratas och anv¨ ands till energi˚ atervinning som sker i kraftv¨ armeverk.

2.6.1 Studerad byggnad

Tomtebo strand ¨ ar en stadsdel som under detta arbete var i planeringsfas. Det planeras f¨ or att 3000 l¨ agenheter ska byggas och de har m˚ als¨ attningen att stadsdelen ska vara klimatneutral ur ett livscykelperspektiv. PEAB som ¨ ar ett bygg- och anl¨ aggningsf¨ oretag som bygger flerbostads- hus i Ume˚ a var delaktiga i planeringen av Tomtebo strand och byggde samtidigt bostadsomr˚ adet Marieh¨ ojd. Flerbostadshusen som byggs p˚ a Marieh¨ ojd ans˚ ags av PEAB vara standard f¨ or det som byggs i Ume˚ a h¨ osten 2018 och om Tomtebo strand hade b¨ orjat byggas d˚ a hade det varit sannolikt att byggnaderna sett ut som p˚ a Marieh¨ ojd. D¨ arf¨ or har standardbyggnaden f¨ or detta arbete skapats utifr˚ an byggnader p˚ a Marieh¨ ojd. Marieh¨ ojd best˚ ar av flera etapper d¨ ar etapp fyra och fem ¨ ar flerbostadshus som best˚ ar av tre respektive tv˚ a huskroppar. Om den mittersta huskroppen p˚ a etapp fyra tas bort ¨ ar den identisk med etapp fem. Etapperna visas i Figur 6.

Figur 6: Etapp fyra (v¨ anster) och fem (h¨ oger) p˚ a Marieh¨ ojd. Ber¨ akningarna har utf¨ orts p˚ a etapp fem som

best˚ ar av huskropparna O och P som bildar en byggnad.

Byggnaden som studerats var etapp fem, best˚ aende av huskropparna O och P, som var 4485 m

²

varav 3362 m

²

var l¨ agenheter och 1122 m

²

var ¨ ovriga ytor som f¨ orr˚ ad och trappuppg˚ ang.

Byggnaden bestod av 58 l¨ agenheter f¨ ordelat p˚ a nio v˚ aningar, d¨ ar nionde v˚ aningen endast be- stod av ¨ ovre plan f¨ or tv˚ a l¨ agenheter, kallvind och fl¨ aktrum. Inv¨ andig takh¨ ojd var 2,5 m. Bygg- naden bestod av 32 stycken tv˚ arums-l¨ agenheter, 24 stycken trerumsl¨ agenheter och tv˚ a stycken fyrarums-l¨ agenheter i etage. Det fanns ingen k¨ allare och inget garage. Byggnaden stod p˚ a en be- tongplatta. Byggnadens framsida, baksida samt planritning f¨ or v˚ aning 2-4, som ¨ ar representativ f¨ or alla v˚ aningsplan, visas i Figurerna 7, 8 och 9.

Figur 7: Framsidan av byggnaden som studerats.

Figur 8: Baksidan av byggnaden som studerats.

Figur 9: Planritning p˚ a plan 2-4, som ¨ ar representativ f¨ or alla v˚ aningsplan.

2.7 Datakvalitet

Datan ¨ ar viktig f¨ or en LCA d˚ a resultatet beror av vilken indata som anv¨ ands. D˚ a produktspecifika data inte finns tillg¨ angliga kan generiska data anv¨ andas, vilket betyder medeldata f¨ or hela den produktgrupp som avses. Datan b¨ or vara representativ f¨ or det omr˚ ade d¨ ar analysen ska ske f¨ or att ge ett s˚ a bra resultat som m¨ ojligt. Det ¨ ar av st¨ orst vikt att anv¨ anda korrekt data f¨ or de byggprodukter som ger st¨ orst milj¨ op˚ averkan. Det finns databaser med milj¨ ovarudeklarationer, EPD:er, d¨ ar milj¨ op˚ averkan fr˚ an en produkt deklareras. Det finns idag inte EPD:er f¨ or alla bygg- produkter p˚ a marknaden [27]. Datan ¨ ar en k¨ alla till os¨ akerhet i resultatet d˚ a det ¨ ar mycket som inte g˚ ar att veta s¨ akert. N˚ agra exempel p˚ a os¨ akerheter ¨ ar: kommer restprodukterna att ener- gi˚ atervinnas?, industrierna kan anv¨ anda sig av olika processer med olika m¨ angd utsl¨ app f¨ or att producera samma produkt, exakt vilken leverant¨ or kommer att anv¨ andas vill byggprodukt?, vil- ket drivmedel drivs transporterna av?. D˚ a analysen handlar om framtiden kan denna ovisshet medf¨ ora att resultatet blir missvisande [17]. Dock, just eftersom analysen handlar om framtiden

¨

ar det b¨ ast att anv¨ anda sig av generisk data, d˚ a det inte g˚ ar att veta vilken produkt som faktiskt kommer att anv¨ andas [36].

Data f¨ or den studerade byggnaden erh¨ olls fr˚ an PEAB. Den konstruktionsritning och energi- ber¨ akning, inneh˚ allande el- och v¨ armebehov, som erh¨ olls g¨ allde etapp fyra. En lista med mate- rial, materialm¨ angder och leverant¨ orer, planritning och fasadritning erh¨ olls f¨ or etapp fem. Alla analyser och ber¨ akningar har gjorts p˚ a etapp fem med hj¨ alp av data fr˚ an etapp fyra.

2.8 Ber¨akningsverktyg - One Click LCA

I detta arbete har programmet One Click LCA anv¨ ants f¨ or att g¨ ora livscykelanalys p˚ a materialen

i en byggnad. I One Click LCA anv¨ ands produkters milj¨ ovarudeklartioner, EPD:er, eller generisk

data f¨ or att ber¨ akna klimatp˚ averkan. En EPD ¨ ar en livscykelanalys f¨ or en viss produkt medan

generisk data ¨ ar medelv¨ arde f¨ or klimatp˚ averkan f¨ or en viss produkt. F¨ or att EPD:n ska finnas

i programmet m˚ aste den ha skapats av tillverkaren, granskats och godk¨ ants av One Click LCA.

Detta medf¨ or att de nyaste, och kanske mest milj¨ ov¨ anliga, produkterna troligtvis inte finns i pro- grammet. De produkter som kommer att anv¨ andas om n˚ agra ˚ ar g˚ ar definitivt inte att r¨ akna p˚ a idag. Programmet g¨ or allts˚ a en bokf¨ orings-LCA och tar inte med indirekta effekter, varken positi- va eller negativa, utanf¨ or byggnadens livscykel. Den st¨ orsta positiva verkan som f˚ as av att bygga med tr¨ a syns inte i ber¨ akningarna d˚ a de ¨ ar indirekta effekter. Detta ¨ ar en stor begr¨ ansning om m˚ alet med LCA:n ¨ ar att unders¨ oka framtida m¨ ojligheter till klimatneutralt byggande. I detta arbe- te har detta kringg˚ atts genom att ytterligare ber¨ akningar har genomf¨ orts utanf¨ or programmet f¨ or att se effekter som programmet inte tar med.

Programmet kr¨ aver ett antal indata. I detta arbete f¨ ordes byggnadens ber¨ aknade livsl¨ angd, m¨ angd och typ av material, geografisk plats och total golvarea in. Utifr˚ an dessa data ber¨ aknar programmet v¨ axthusgasutsl¨ appen fr˚ an produktskedet, byggproduktionsskedet och slutskedet inklusive alla transporter. F¨ or ¨ ovriga ber¨ akningar anv¨ andes Excel d˚ a de ej gick att genomf¨ ora i One Click LCA.

2.9 Energiber¨akning

U-v¨ ardesmetoden ¨ ar en metod f¨ or att ber¨ akna en byggnadsdels U-v¨ arde d¨ ar byggnadsdelen delas in i flera f¨ alt och skikt enligt exemplet i Figur 10. Varje f¨ alt ses som en byggnadsdel med homogena skikt och U-v¨ ardet ber¨ aknas f¨ or varje f¨ alt separat. F¨ orst ber¨ aknas f¨ or varje f¨ alt:

R

skikt,i

= d

_i

λ

i

, (1)

d¨ ar R

skikt,i

¨ ar v¨ armemotst˚ andet f¨ or skikt i i f¨ altet och d

i

och λ

i

¨ ar skiktet i:s tjocklek respektive v¨ armekonduktivitet d¨ ar i g˚ ar fr˚ an 1 till 3 i exemplet i Figur 10. Det totala v¨ armemotst˚ andet f¨ or varje f¨ alt ber¨ aknas enligt

R

tot,n

= R

si

+

3

X

i=1

R

_skikt,i

+ R

se

, (2)

d¨ ar R

tot,n

¨ ar v¨ armemotst˚ andet f¨ or ett f¨ alt d¨ ar n g˚ ar fr˚ an A–D enligt exemplet i Figur 10, R

si

¨ ar v¨ armemotst˚ andet p˚ a insidan av v¨ aggen, vilket vanligtvis ¨ ar 0,13 m

²

· K/W och R

se

¨ ar v¨ armemotst˚ andet p˚ a utsidan av v¨ aggen, vilket vanligtvis ¨ ar 0,04 m

²

· K/W . U-v¨ ardet f¨ or respek- tive f¨ alt ber¨ aknas enligt

U

_n

= 1

R

_tot,n

, (3)

d¨ ar U

n

¨ ar U-v¨ ardet f¨ or f¨ alt n. Byggdelens totala U-v¨ arde ber¨ aknas enligt

U

_tot

=

D

X

n=A

U

_n

· p

_n

, (4)

d¨ ar U

tot

¨ ar byggnadsdelens totala U-v¨ arde och p

n

¨ ar f¨ altets andel av den totala ytan [37].

Figur 10: Geometri f¨ or icke-homogen byggnadsdel [37].

VIP-Energy ¨ ar ett energiber¨ akningsprogram som simulerar vad som h¨ ander i byggnaden timme f¨ or timme som l¨ ampar sig v¨ al f¨ or ber¨ akning av ˚ arligt energibehov [38]. Energiber¨ akningar har gjorts i VIP-Energy f¨ or att f˚ a fram elbehov och v¨ armebehov inklusive varmvattenbehov. Byggna- den delades in i tv˚ a zoner, en l¨ agenhetszon och en ¨ ovrigt-zon. L¨ agenhetszonen innefattade alla l¨ agenheter medan ¨ ovrigt-zonen innefattade ¨ ovriga uppv¨ armda ytor i byggnaden. Utifr˚ an kon- struktionsritningen antogs byggnaden best˚ a av sex olika typer av ytterv¨ aggar; en i betong, en utan betong, en med tr¨ apanel, en som endast var p˚ a v¨ astv¨ aggen p˚ a v˚ aning 9, en mellan kallvind och l¨ agenhet samt en mellan kallvind och ¨ ovriga ytor. Detta p˚ a grund av att m¨ angden isolering var olika. Byggnaden bestod av ytterligare en v¨ aggtyp; den mellan de olika zonerna. Arean f¨ or al- la v¨ aggtyper, f¨ onster och d¨ orrar ber¨ aknades i alla v¨ aderstreck f¨ or b˚ ada zonerna. Taket antogs va- ra platt. Ett antal U-v¨ arden togs fr˚ an energiber¨ akningen som erh˚ allits f¨ or etapp fyra. De U-v¨ arden som ber¨ aknades f¨ or hand var de f¨ or alla ytterv¨ aggar utom v¨ aggen med tr¨ apanel samt v¨ aggen mellan de olika zonerna, de ber¨ aknades enligt U-v¨ ardesmetoden som beskrivs nedan. De U- v¨ arden som anv¨ ants redovisas i Bilaga A. ¨ Ovriga v¨ arden som kr¨ avdes togs fr˚ an energiber¨ akning f¨ or etapp 4 d˚ a de ˚ aterfanns i denna och resterande togs fr˚ an Boverket [39]. K¨ oldbryggor togs inte med i ber¨ akningen, varf¨ or ett schablonp˚ aslag p˚ a 15 % p˚ a transmissionsf¨ orlusterna gjordes [40].

D˚ a klimatf¨ orb¨ attrande ˚ atg¨ arder utf¨ ordes gjordes nya energiber¨ akningar. Energiber¨ akningarna

har granskades av sakkunnig f¨ or att f¨ ors¨ akra att resultatet ej avviker fr˚ an det normala [40].

2.10 F¨or¨andringar f¨or att minska klimatp˚averkan

F¨ or att minska klimatp˚ averkan fr˚ an byggnaden gjordes ett antal f¨ or¨ andringar p˚ a konstruktionen.

Vilka delar som skulle f¨ or¨ andras valdes utifr˚ an vad i konstruktionen som stod f¨ or st¨ orst del av klimatp˚ averkan samt om det fanns n˚ agon ˚ atg¨ ard som m¨ ojligtvis kunde minska denna. Notera att f¨ or¨ andringarna att ¨ oka m¨ angden isolering och att installera sprinklers testades f¨ or att se om de resulterade i l¨ agre utsl¨ app, det var allts˚ a inte k¨ ant innan om resultatet skulle bli till det b¨ attre. F¨ or¨ andringarna gjordes stegvis p˚ a den senaste versionen av byggnaden d˚ a m˚ alet var att n˚ a s˚ a l˚ ag klimatp˚ averkan som m¨ ojligt. De f¨ or¨ andringar som gjorts och i vilken ordning visas schematiskt i Figur 11.

Figur 11: Schematisk bild ¨ over de f¨ or¨ andringar som gjordes p˚ a konstruktionen samt i vilken ordning.

2.10.1 Tr¨astomme

Stommen p˚ a standardbyggnaden konstruerades i betong. Baserat p˚ a datan som erh¨ olls fr˚ an PE- AB stod betongen stod f¨ or 71,6 % av utsl¨ appen fr˚ an materialen. Inkluderades armering och and- ra tillbeh¨ or till betongen stod det tillsammans f¨ or 80,1 % av utsl¨ appen fr˚ an materialen. Stommen st˚ ar f¨ or 68 % och resterande 12,1 % kommer fr˚ an grunden. Betongen byttes mot korslimmat tr¨ a, KL-tr¨ a, i hela stommen. En tr¨ akonstruktion byggs upp p˚ a annat vis ¨ an en betongkonstruktion s˚ a

¨

aven vissa andra byggdelar ¨ okade eller minskade. M¨ angderna f¨ or de byggdelar som ¨ andrades

redovisas i Tabell 1. M¨ angderna f¨ or betongstommen baseras p˚ a den data som erh¨ olls fr˚ an PEAB,

i alla tabeller nedan, och m¨ angderna efter de f¨ or¨ andringar som gjorts har ber¨ aknats fram.

Tabell 1: M¨ angd av de byggdelar som ¨ andrades d˚ a betongstommen byttes mot en tr¨ astomme.

M¨ angd i betongstomme (kg) M¨ angd i tr¨ astomme (kg)

Betong 5095242 761242

Armering 120000 30000

St˚ al 10172 32006

Plywood 18291 32117

Tr¨ avirke 165222 174512

Gips 14080 98278

Murbruk 94106 12465

KL-tr¨ a 0 706060

Laminerad plywood 0 49389

Impregnerat tr¨ a 0 12012

Takpapp 0 4254

Stenullsisolering 0 31316

Fibercementplatta 0 7750

Brandgips 0 124493

2.10.2 Tr¨afasad

Fasaden p˚ a standardbyggnaden bestod mestadels av tegel och en liten andel tr¨ afasad. Teg- let med tillbeh¨ or stod f¨ or 15 % av utsl¨ appen fr˚ an materialen. Allt tegel byttes mot tr¨ afasad.

M¨ angderna f¨ or de byggdelar som ¨ andrades redovisas i Tabell 2.

Tabell 2: M¨ angd av de byggdelar som ¨ andrades d˚ a tegelfasaden byttes mot en tr¨ afasad.

M¨ angd i tegelfasad (kg) M¨ angd i tr¨ afasad (kg)

Tr¨ apanel 10304 30388

St˚ al 32006 31948

Murbruk 12465 0

Tegel 337350 0

Murverksarmering 142 0

2.10.3 ¨ Okad m¨angd isolering

F¨ or byggnaden best˚ aende av tr¨ astomme och tr¨ afasad stod driftenskedet, elbehov och

v¨ armebehov, f¨ or 66,1 % av utsl¨ appen. F¨ or att minska energibehovet ¨ okades m¨ angden isolering

fr˚ an 220 mm till 300 mm, p˚ a grund av att detta kunde g¨ oras utan att andra delar i konstruktionen

beh¨ ovde ¨ andras [41]. M¨ angden f¨ or de byggdelar som ¨ andrades redovisas i Tabell 3.

Tabell 3: M¨ angd av de byggdelar som ¨ andrades d˚ a isoleringsm¨ angden ¨ okades.

M¨ angd innan ¨ okning (kg) M¨ angd efter ¨ okning (kg)

Mineralull 7803 11390

2.10.4 Installation av sprinklers

En byggnad m˚ aste klara brandkraven f¨ or att f˚ a byggas, vilket i ett flerbostadshus bland annat inneb¨ ar att brand inte f˚ ar kunna sprida sig snabbt [42]. Ett vanligt s¨ att att uppfylla kraven i en byggnad med tr¨ astomme ¨ ar att anv¨ anda sig av brandgips [41], vilket stod f¨ or en betydande del av utsl¨ appen enligt ber¨ akningarna i One Click LCA. Om byggnaden ist¨ allet utrustas med sprinklers kan gipset tas bort, d˚ a sprinklers uppfyller brandkraven utan att gips beh¨ ovs [41]. Den m¨ angd gips som kunde tas bort om sprinklers installerades stod f¨ or 8,4 %, 53 ton CO

2

e, av utsl¨ appen fr˚ an materialen. De material som kr¨ avdes f¨ or att installera sprinkler stod f¨ or 5,6 %, 19,8 ton CO

2

e, av utsl¨ appen fr˚ an materialen. M¨ angden f¨ or de byggdelar som ¨ andrades redovisas i Tabell 4, vilka har ber¨ aknats fram.

Tabell 4: M¨ angd av de byggdelar som ¨ andrades d˚ a sprinkler sattes in i byggnaden.

M¨ angd utan sprinkler (kg) M¨ angd med sprinkler (kg)

KL-tr¨ a 706060 776580

St˚ al 31948 33354

Gips 98278 14080

Brandgips 124492 0

M¨ assing 0 184

En sammast¨ allning av samtliga byggdelar f¨ or standardbyggnaden och den fullst¨ andigt f¨ or¨ andrade byggnaden ˚ aterfinns i Bilaga B.

2.11 Byte av br¨ansle p˚a byggarbetsplatsen

Data ¨ over energibehov p˚ a byggarbetsplatsen erh¨ olls ej. Dock finns det generisk data i One Click

LCA ¨ over klimatp˚ averkan fr˚ an byggarbetsplatsen. Det finns tv˚ a varianter: den ena antar att fossil

diesel anv¨ ands och den andra att biodiesel anv¨ ands. F¨ or standardbyggnaden antogs att fossil

diesel anv¨ andes. Detta ¨ andrades f¨ or att se effekten av att endast anv¨ anda biodiesel p˚ a bygg-

arbetsplatsen. Notera dock att ¨ ovriga transporter g˚ ar p˚ a fossil diesel d˚ a det inte g˚ ar att v¨ alja

biodiesel f¨ or transporterna i One Click LCA.

2.12 Energi˚atervinning efter dekonstruktion

Vid dekonstruktion kan energi ˚ atervinnas fr˚ an de tr¨ aprodukter som ˚ aterfinns i byggnaden.

Tillg¨ anglig energi vid dekonstruktion ber¨ aknas enligt:

E

dekonstruktion

= m · H, (5)

d¨ ar E

dekonstruktion

¨ ar tillg¨ anglig energi i tr¨ aprodukter vid dekonstruktion, m ¨ ar massan tr¨ aprodukter vid dekonstruktion och H ¨ ar v¨ armev¨ ardet f¨ or tr¨ aprodukter. Tr¨ aprodukterna an- togs eldas i ett kraftv¨ armeverk [43] med verkningsgrad 100 % d˚ a det ska vara m¨ ojligt om r¨ okgaskondensering anv¨ ands. Kraftv¨ armeverket antogs ge lika delar el och fj¨ arrv¨ arme enligt uppgifter fr˚ an Energif¨ oretagen [44]. Den el som produceras antogs ers¨ atta marginalelen. Ut- sl¨ app av v¨ axthusgaser fr˚ an marginalel som undvikits ber¨ aknades enligt:

C

undvikits,El

= E

dekonstruktion

· 1

2 · C

_marginalel

, (6)

d¨ ar C

undvikits,El

¨ ar de utsl¨ app av v¨ axthusgaser fr˚ an elproduktion som undvikits per enhet eldat br¨ ansle, och C

marginalel

¨ ar de utsl¨ app av v¨ axthusgaser som marginalel ger. Den fj¨ arrv¨ arme som produceras antogs ers¨ atta fj¨ arrv¨ arme producerad av fossila br¨ anslen vid Ume˚ a energi. Utsl¨ app av v¨ axthusgaser som undvikits fr˚ an fj¨ arrv¨ armeproduktion ber¨ aknades enligt:

C

undvikits,f jv

= E

dekonstruktion

· 1

2 · C

f jarrvarme

, (7)

d¨ ar C

undvikits,f jv

¨ ar de utsl¨ app av v¨ axthusgaser fr˚ an fj¨ arrv¨ armeproduktion som undvikits per enhet eldat br¨ ansle och C

f jarrvarme

¨ ar de utsl¨ app av v¨ axthusgaser som fj¨ arrv¨ armeproduktion i Ume˚ a ger. De v¨ arden som anv¨ ants i arbetet redovisas i Tabell 5.

Tabell 5: De v¨ arden som anv¨ ants f¨ or att ber¨ akna m¨ angden utsl¨ app som undvikits genom ener- gi˚ atervinning av tr¨ aprodukter vid dekonstruktion.

m

tra

H

tra

C

marginalel

C

f jarrvarme

822755 18,6, [17] 800, [45] 72, [46]

kg MJ/kg kg CO

2

e/MWh kg CO

2

e/MWh

2.13 Energi˚atervinning av biomassarester fr˚an produktion

Fr˚ an att tr¨ aden avverkas i skogen till att byggnaden st˚ ar f¨ ardig uppst˚ ar restprodukter, vilka kan

energi˚ atervinnas f¨ or att minska utsl¨ appen. F¨ or att kunna ber¨ akna ett approximativt v¨ arde p˚ a

vilken utsl¨ appsminskning det skulle ge har data fr˚ an Sathre (2007) anv¨ ants. M¨ angden restpro- dukter redovisas, och har ber¨ aknats utifr˚ an datan ¨ over andelarna i Tabell 6.

Tabell 6: Fl¨ odet av biomassa vid produktion av tr¨ abyggnad [17]. M¨ angden ges i ton bl¨ ot biomassa.

Fl¨ odet av biomassa (%) Ton

Total biomassa 139 3556

Biomassa som tas ur skogen 100 2558

Erh˚ allet rundvirke 80,4 2057

Atervunna restprodukter ˚ 19,6 501

Restprodukter fr˚ an s˚ agverk som br¨ anns i s˚ agverk 4,0 169 Restprodukter fr˚ an s˚ agverk som anv¨ ands till sp˚ anskivor 6,6 102 Externt tillg¨ angliga restprodukter fr˚ an s˚ agverk 33,3 852

Atervunna konstruktionsrester ˚ 4,3 110

Tr¨ amaterial i byggnaden 38,8 993

M¨ angden tr¨ amaterial i byggnaden var k¨ and, vilket anv¨ ants f¨ or att ber¨ aknad ¨ ovriga m¨ angder.

De restprodukter som anv¨ ands av s˚ agverken i s˚ agverken har ej tagits med i ber¨ akningen d˚ a de inte st˚ ar till f¨ orfogande f¨ or att br¨ anna i kraftv¨ armeverk. Tillg¨ anglig energi i restprodukterna ber¨ aknades enligt:

E

_produktion

= X

m · n

atervinning

· (1 − F ) · H · (1 − n

energibehov

), (8)

d¨ ar E

produktion

¨ ar tillg¨ anglig energi i restprodukter fr˚ an produktion, m ¨ ar restproduktens massa, n

atervinning

¨ ar andelen av restprodukten som ˚ atervinns, F ¨ ar restproduktens fukthalt, H ¨ ar rest- produktens v¨ armev¨ arde och n

energibehov

¨ ar andelen av v¨ armev¨ ardet som ¨ ar energibehov f¨ or att kunna ˚ atervinna. De v¨ arden som anv¨ ants redovisas i Tabell 7.

Tabell 7: Andel och egenskaper f¨ or ˚ atervunna restprodukter [17].

K¨ alla till rest

˚ Atervinning Fukthalt V¨ armev¨ arde Energibehov f¨ or

(%) (%) (MJ/kg ˚ atervinning

torr biomassa) (% av v¨ armev¨ arde)

Grenar, bladverk, toppar 70 60 15,3 5

Restprodukt fr˚ an process 100 50 16,6 1

Restprodukt fr˚ an konstruktion 100 15 18,6 1

3 Resultat

3.1 F¨or¨andringar f¨or att minska klimatp˚averkan

Den f¨ or¨ andringen som ger st¨ orst effekt ¨ ar att byta betongstommen mot en tr¨ astomme. Det ger n˚ agot h¨ ogre utsl¨ app fr˚ an driften av tr¨ abyggnaden eftersom den har l¨ agre termisk massa, men minskningen av utsl¨ app fr˚ an materialen ¨ ar desto st¨ orre. De totala utsl¨ appen, uppdelat p˚ a drift och material, fr˚ an respektive version av byggnaden visas i Figur 12.

Figur 12: Utsl¨ app av v¨ axthusgaser i kg CO

2

e f¨ or respektive version av byggnaden.

Alla f¨ or¨ andringar resulterar var f¨ or sig i en minskning av de totala utsl¨ appen. Alla f¨ or¨ andringarna tillsammans resulterade i en minskning av de totala utsl¨ appen p˚ a 20,4 %. Att ¨ oka m¨ angden isole- ring ¨ okade m¨ angden utsl¨ app fr˚ an materialen, dock gav det en minskning av de totala utsl¨ appen d˚ a utsl¨ appsminskningen fr˚ an driften var st¨ orre ¨ an ¨ okningen p˚ a grund av ¨ okad m¨ angd materi- al. Tabell 8 redovisar den procentuella ¨ andringen i utsl¨ app f¨ or varje f¨ or¨ andring av byggnaden.

Totala utsl¨ app syftar p˚ a de utsl¨ app som kommer fr˚ an byggnadens hela livscykel.

Tabell 8: Procentuell minskning/¨ okning av utsl¨ app fr˚ an varje f¨ or¨ andring.

Utsl¨ app fr˚ an materialen (%) Totala utsl¨ app (%)

Tr¨ astomme -24,3 -9,9

Tr¨ afasad -12,5 -5,4

Isolering +0,5 -4,7

Sprinkler -5,3 -2,1

3.2 Byte av br¨ansle p˚a byggarbetsplatsen

Enligt One Click LCA generiska data skulle ett byte av br¨ ansle p˚ a byggarbetsplatsen resultera i en minskning av de totala utsl¨ appen med 3,2 %, 50,4 ton CO

2

e, se Figur 13.

Figur 13: Skillnad i utsl¨ app av v¨ axthusgaser i kg CO

2

e d˚ a br¨ anslet p˚ a byggarbetsplatsen byts fr˚ an fossil diesel till biodiesel.

3.3 Energi˚atervinning efter dekonstruktion

Energi˚ atervinning av tr¨ aprodukter vid dekonstruktion resulterade i att utsl¨ app av 1744 ton CO

2

e fr˚ an marginalel och 157 ton CO

2

e fr˚ an fj¨ arrv¨ armeproduktion kunde undvikas. I Figur 14 visas skillnaden i utsl¨ app av v¨ axthusgaser med respektive utan energi˚ atervinning vid dekonstruktion.

Att energi˚ atervinna allt tr¨ amaterial vid dekonstruktion kompenserar f¨ or alla utsl¨ app fr˚ an mate-

rialen till stomme, grund och fasad samt driften och ger cirka 412 ton CO

2

e i negativa utsl¨ app.

Figur 14: Utsl¨ app av v¨ axthusgaser i kg CO

2

e f¨ or byggnaden med respektive utan energi˚ atervinning av tr¨ aprodukter vid dekonstruktion.

3.4 Energi˚atervinning av biomassarester fr˚an produktion

Energi˚ atervinning av restprodukter fr˚ an produktion av tr¨ aprodukter resulterade i att utsl¨ app av

1196 ton CO

2

e fr˚ an marginalel och 108 ton CO

2

e fr˚ an fj¨ arrv¨ armeproduktion kunde undvikas. I

Figur 15 visas skillnaden i utsl¨ app av v¨ axthusgaser med respektive utan energi˚ atervinning. Att

energi˚ atervinna vid dekonsturktion och restprodukter fr˚ an produktion kompenserar f¨ or alla ut-

sl¨ app fr˚ an materialen till stomme, grund och fasad samt driften och ytterligare utsl¨ app p˚ a cirka

1682 ton CO

2

e.

Figur 15: Utsl¨ app av v¨ axthusgaser i kg CO

2

e f¨ or byggnaden med respektive utan energi˚ atervinning av tr¨ aprodukter vid dekonstruktion och restprodukter fr˚ an produktion.

3.5 Total skillnad i utsl¨app

De negativa utsl¨ app som uppn˚ as i arbetet ¨ ar n¨ astan lika stor m¨ angd som betongbyggnaden sl¨ apper ut, vilket visas i Figur 16. Notera dock att inga positiva eller negativa effekter utanf¨ or byggnadens livscykel ¨ ar beaktade f¨ or betongbyggnaden. One Click LCA beaktar dock karbonati- seringen som sker under byggnadens livtid men inte det som sker efter att byggnaden rivits.

Figur 16: Utsl¨ app av v¨ axthusgaser i kg CO

2

e f¨ or standardbyggnaden i betong, f¨ or byggnaden efter att

f¨ or¨ andringarna gjorts samt efter energi˚ atervinning vid dekonstruktion och produktion.

3.6 Tomtebo strand

Resultatet i Kapitel 3.5 applicerades p˚ a Tomtebo strand. Det kr¨ avdes 52 byggnader f¨ or att ge 3000 l¨ agenheter. Negativa utsl¨ app p˚ a cirka 90000 ton CO

2

e som kan nyttjas till att t¨ acka ut- sl¨ app som ej ¨ ar inr¨ aknade i detta arbete uppn˚ as f¨ or Tomtebo strand, se Figur 17. Notera att det inte n¨ odv¨ andigtvis totalt sett skulle resultera i klimatneutralt byggande d˚ a alla skeden inte ¨ ar inr¨ aknade.

Figur 17: Utsl¨ app av v¨ axthusgaser i ton CO

2

e f¨ or Tomtebo strand.

4 Diskussion

4.1 F¨or¨andringar p˚a byggnaden

Att byta ut en betongstomme mot en tr¨ astomme minskar utsl¨ appen av CO

2

e och behovet av prim¨ arenergi [22]. I detta arbete resulterade f¨ or¨ andringen i en utsl¨ appsminskning p˚ a 24,3 % fr˚ an materialen enligt resultatet fr˚ an One Click LCA. Det ¨ ar dock inte den minskning som syns i programmet som ger de stora positiva effekterna. D˚ a stommen byts till tr¨ a resulterar det i mer tr¨ a som kan energi˚ atervinnas, b˚ ade fr˚ an tillverkningsprocessen och dekonstruktion. I detta arbete resulterade ett byte av tegelfasad till tr¨ afasad i en utsl¨ appsminskning p˚ a 12,5 % fr˚ an materialen. Samma g¨ aller f¨ or denna f¨ or¨ andring, att den stora positiva effekten kommer av att det ger mer tr¨ a som kan energi˚ atervinnas.

Att ¨ oka m¨ angden isolering gjordes f¨ or att minska energibehovet f¨ or driften, som st˚ ar f¨ or en betydande del av utsl¨ appen ¨ aven om andelen minskat. F¨ or¨ andringen gav ett ¨ okat behov av iso- lering vilket resulterar i ¨ okade utsl¨ app, eftersom m¨ angden ¨ ar st¨ orre. Dock s˚ a minskar energi- behovet f¨ or driften av att m¨ angden isolering ¨ okas och denna minskning av energibehovet gav en minskning av utsl¨ appen som var st¨ orre ¨ an det ¨ okning som kom av att m¨ angden isolering

¨

okades. Klimatm¨ assigt ¨ ar det d¨ arf¨ or ett bra alternativ att ¨ oka m¨ angden isolering f¨ or att minska energibehovet under drift. Detta g¨ aller dock bara till en viss gr¨ ans innan en ¨ okning av m¨ angden isolering inte l¨ angre ger n˚ agon effekt [41]. Installation av sprinklers gjordes f¨ or att kunna ta bort det gips som kr¨ avs f¨ or att uppn˚ a brandkraven i en tr¨ abyggnad. Enligt detta arbete var detta ett klimatm¨ assigt bra alternativ d˚ a utsl¨ appen fr˚ an gipset var st¨ orre ¨ an utsl¨ appen fr˚ an de materi- al som kr¨ avdes f¨ or sprinklersystemet. Alla de f¨ or¨ andringar som testades p˚ a byggnaden gav en minskning av utsl¨ appen och b¨ or d¨ arf¨ or vara klimatm¨ assigt smarta val.

Enligt de generiska data som fanns i One Click LCA mer ¨ an halveras utsl¨ appen fr˚ an byggproduk- tion om fossil diesel byts till biodiesel p˚ a byggarbetsplatsen. Finns biodiesel tillg¨ anglig b¨ or denna

˚

atg¨ ard inte kosta n˚ agot f¨ or akt¨ oren. Hur v¨ al den generiska datan st¨ ammer ¨ overens med vad som faktiskt skulle vara fallet b¨ or ifr˚ agas¨ attas. Dock ger det en bild som ¨ ar n¨ armare sanningen ¨ an om det helt utesluts.

4.2 Energi˚atervinning av tr¨aprodukter

Att energi˚ atervinna resterna av tr¨ aprodukter fr˚ an produktion och dekonstruktion och ers¨ atta fossila br¨ anslen med dessa rester ger stor positiv effekt. F¨ or den byggnad som det studerade i detta arbete skulle det resultera i det i negativa utsl¨ app p˚ a 1700 ton CO

2

e. Att stora negativa utsl¨ app kan uppn˚ as betyder inte n¨ odv¨ andigtvis att det ¨ ar klimatpositivt att bygga hus p˚ a detta vis. Det finns flera skeden under byggnadens livscykel som inte tagits i beaktande i detta arbete.

Exempel p˚ a detta ¨ ar markarbete, utsl¨ app fr˚ an byggplatsen, installationer av el och VVS, f¨ onster,

d¨ orrar, fasta inventarier och golv. Fr˚ agan ¨ ar om de negativa utsl¨ app som uppn˚ as genom ener-

gi˚ atervinning r¨ acker f¨ or att t¨ acka alla utsl¨ app som inte ¨ ar inr¨ aknade. Detta ¨ ar ett exempel p˚ a

att mycket detaljerad data hade varit mycket intressant att f˚ a. I studien av Gustavsson, Joelsson

och Sathre (2010) uppn˚ addes negativa utsl¨ app f¨ or en livsl¨ angd p˚ a 50 ˚ ar p˚ a 209 ton CO

2

. Detta tyder p˚ a att det ¨ ar m¨ ojligt att de negativa utsl¨ appen r¨ acker f¨ or att t¨ acka utsl¨ appen fr˚ an det som uteslutits i detta arbete.

Att bygga i tr¨ a resulterar ¨ aven i att CO

2

lagras tills tr¨ aet br¨ anns eller ruttnar. Detta ger inte ¨ over tid n˚ agon minskning i utsl¨ app men ¨ ar dock v¨ art att n¨ amna med tanke p˚ a dagens klimatproble- matik. Ett akut behov av att minska utsl¨ appen av v¨ axthusgaser f¨ oreligger. Att producera betong sl¨ apper ut stora m¨ angder CO

2

, vilket allts˚ a sker innan huset tas i drift. Den CO

2

som lagras i tr¨ aet kommer att sl¨ appas ut, men det kommer att ske f¨ orst n¨ ar byggnaden inte l¨ angre ¨ ar i drift. Ut- sl¨ appen f¨ orskjuts d¨ arf¨ or med m˚ anga ˚ ar och ing˚ ar dessutom i kolets naturliga kretslopp, s˚ a den har sannolikt redan tagits upp av den skog som vuxit upp p˚ a den plats d¨ ar skogen avverkades f¨ or att ge virke till byggnaden [17].

Att energi˚ atervinna stubbar skulle ge en ytterligare minskning p˚ a 651 ton CO

2

e, vilket ¨ ar ytter- ligare en positiv effekt av att bygga i tr¨ a. ¨ Aven annat byggmaterial kan ge positiv effekt som ej beaktas i detta arbete. Exempel p˚ a detta ¨ ar att st˚ alet g˚ ar att ˚ atervinna och betongen, som finns i grunden ¨ aven p˚ a tr¨ abyggnaden, tar upp CO

2

vid karbonatisering och kan ˚ atervinnas.

Dock b¨ or det noteras att det r¨ aknats p˚ a marginalel och att det kan diskuteras om det ¨ ar r¨ atts¨ att att r¨ akna p˚ a eller om nordisk elmix b¨ or anv¨ andas. Om nordisk elmix hade anv¨ ants ist¨ allet f¨ or maginalel hade resultatet sett helt annorlunda ut d˚ a nordisk elmix sl¨ apper ut cirka en tiondel av vad marginalel sl¨ apper ut. Det ska ¨ aven noteras att byggnaden kommer att rivas l˚ angt fram i tiden d˚ a vi f¨ orhoppningsvis inte l¨ angre eldar kol f¨ or att f˚ a el, vilket medf¨ or att marginalelen skulle vara en annan med, mest troligt, l¨ agre utsl¨ app ¨ ar marginalelen idag.

Enligt resultaten finns det en m¨ ojlighet att det g˚ ar att bygga klimatneutralt p˚ a Tomtebo strand.

Dock, eftersom alla skeden i byggnadens livscykel inte ¨ ar med i ber¨ akningen g˚ ar det inte att s¨ aga med s¨ akerhet, men det finns en viss marginal att ta av. Det g˚ ar dock med s¨ akerhet att s¨ aga att det ¨ ar en klimatm¨ assigt b¨ attre alternativ att bygga i tr¨ a ¨ an att bygga i betong och tegel.

4.3 Livscykelanalys och data

F¨ or att en bokf¨ orande LCA ska beskriva verkligheten s˚ a v¨ al som m¨ ojligt ¨ ar datakvalit´ en och de- taljrikedomen av stor vikt. Viss data som erh¨ olls till detta arbete uppfyllde inte detaljrikedomen som ¨ onskades. Viss data utesl¨ ots helt d˚ a den bestod av en blandning av olika byggdelar. De da- tam¨ angder som angavs var antaganden d˚ a byggnaden ¨ annu var i planeringsfasen. Vissa byggde- lar gick inte att l¨ agga in i programmet och beh¨ ovde d¨ arf¨ or uteslutas. Ingen av de byggdelar som uteslutits antogs ha n˚ agon st¨ orre p˚ averkan p˚ a resultatet. Dock uppst˚ ar fr˚ agan hur stor p˚ averkan alla tillsammans skulle haft. F¨ or att kunna g¨ ora en detaljerad LCA kr¨ avs mer utf¨ orlig data ¨ an den som anv¨ ants i detta arbete.

F¨ or att kunna g¨ ora ordentliga LCA i framtiden beh¨ over kunskapen ¨ oka p˚ a flera h˚ all i branschen.

Att den data som erh¨ olls f¨ or arbete var bristf¨ allig f¨ or ¨ andam˚ alet beror mest troligt p˚ a kunskaps-

brist, sannolikt p˚ a grund av att LCA ¨ annu inte ¨ ar ett krav. De som har den data som kr¨ avs vet

inte exakt vilken data som efterfr˚ agas och att ta fram detaljerad data ¨ ar mycket tidskr¨ avande.

F¨ or att det ska vara givande att g¨ ora LCA b¨ or det finnas ett tydligt ramverk s˚ a att alla akt¨ orer vet vad som kr¨ avs av dem f¨ or att resultatet ska bli s˚ a bra som m¨ ojligt.

Ett problem ¨ ar att det ¨ annu inte finns EPD:er f¨ or alla byggdelar p˚ a marknaden. De som faktiskt finns kan vara likv¨ ardiga men olika producenter kan g¨ ora olika f¨ or att producera samma produkt, vilket ger olika utsl¨ app, s˚ a det kan vara missvisande att v¨ alja en EPD f¨ or en likv¨ ardig produkt. Det finns ett behov av att producenter skapar EPD:er f¨ or sina produkter, speciellt d˚ a det mest troligt kommer att bli krav p˚ a att g¨ ora LCA f¨ or ny- och ombyggnationer inom en snar framtid.

LCA ¨ ar en metod som skulle kunna anv¨ andas f¨ or att optimera system s˚ a att de blir mer kli- matsmarta f¨ or framtiden. En konsekvens-LCA kan j¨ amf¨ ora olika alternativa scenarier och ge oss input kring hur vi ska utveckla system och processer fram¨ over. F¨ or att minska tids˚ atg˚ angen ¨ ar ett program ett bra alternativ. Dock s¨ atter program ocks˚ a begr¨ ansningar f¨ or ber¨ akningarna. Som n¨ amnts ovan ¨ ar det inte s¨ akert att det finns EPD:er f¨ or de byggdelar som ¨ onskas. Det kan ¨ aven vara sv˚ art att veta hur programmet g¨ or ber¨ akningarna, n˚ agra exempel p˚ a fr˚ agest¨ allningar kan vara: exakt vilka delar tas med? vilka f¨ ordelar f¨ or olika byggprodukter r¨ aknas in? vilket nackdelar r¨ aknas in?. G˚ ar det inte att sp˚ ara utsl¨ appen blir det sv˚ arare att veta vilken insats som b¨ or g¨ oras.

Exempelvis r¨ aknas inte de positiva effekterna fr˚ an att bygga i tr¨ a med i One Click LCA, vilket ger en missvisande bild. N˚ agot som ocks˚ a noterats ¨ ar att det i dagsl¨ aget inte g˚ ar att v¨ alja att trans- porterna ska g˚ a p˚ a biodiesel utan endast fossil diesel. Programmet begr¨ ansar m¨ ojligheterna till f¨ orb¨ attring. Beh¨ over stor del av ber¨ akningarna g¨ oras utanf¨ or programmet kr¨ aver det st¨ orre kunskap och kan begr¨ ansa utvecklingen.

I praktisk arbete i byggbranschen ¨ ar en LCA-mjukvara n¨ astan ett m˚ aste. Dock s¨ atter s˚ adan mjukvara stora begr¨ ansningar f¨ or framtida optimeringar och utveckling, d˚ a de ofta baseras p˚ a bokf¨ orande LCA med byggnaden som systemgr¨ ans. Det g¨ or att man inte kan visa p˚ a s˚ adana ef- fekter som visats i detta arbete, d¨ ar negativa utsl¨ app kan uppn˚ as om produktkedjor optimeras.

Kan detta leda till att suboptiemringar g¨ ors, eller att potentialer f¨ or vissa produkter eller system missas. Det ¨ ar fr˚ agor som man b¨ or st¨ alla sig innan LCA p˚ a bred front inf¨ ors i Byggbranschen s˚ a som regeringen vill.

Vilken analysperiod som ska anv¨ andas vid ber¨ akningarna ¨ ar en intressant fr˚ aga. Det ¨ ar inte l¨ att att veta exakt hur l¨ ange byggnaden kommer att kunna st˚ a kvar. En vanlig analysperiod ¨ ar 50 ˚ ar, men kommer byggnaden att kunna st˚ a i 100 ˚ ar? Att 50 ˚ ar ¨ ar vanligt beror till stor del p˚ a att det ¨ ar mycket sv˚ art att gissa sig till vilka energimixer och produktionss¨ att som kommer att vara aktuella om 50 ˚ ar; desto l¨ angre analysperiod, desto st¨ orre os¨ akerhet i resultatet. Det g˚ ar inte heller att veta hur restprodukter och avfall kommer att hanteras om 100 ˚ ar. St˚ ar byggnaden i 100 ˚ ar kr¨ avs mer renoveringar vilket ger st¨ orre utsl¨ app och behovet av driftenergi blir dubbelt j¨ amf¨ ort med 50 ˚ ar. St˚ ar byggnaden i 50 ˚ ar ¨ ar os¨ akerheten mindre och eftersom behovet av driftsenergi ¨ ar h¨ alften j¨ amf¨ ort med 100 ˚ ar kr¨ avs mindre m¨ angd negativa utsl¨ app f¨ or att n˚ a klimatneutralitet.

Dock, rivs huset efter 50 ˚ ar kommer det troligtvis att byggas ett nytt hus p˚ a platsen. F¨ or att det

ska vara j¨ amf¨ orbart borde det d˚ a r¨ aknas som att det byggs tv˚ a byggnader som st˚ ar i 50 ˚ ar ist¨ allet

f¨ or en som st˚ ar i 100 ˚ ar?