Statsbygg har sammen med Civitas AS utviklet en metodikk og et web-basert verktøy som for første gang gjør det mulig å beregne de totale klimaeffektene av et bygg. Arbeidet med utvikling og utprøving av verktøyet har gitt oss ny verdifull kunnskap. I skrivende stund arbeider vi med å videreutvikle beregningsverktøyet til et planleggingsverktøy, og knytte det til bygnings- informasjonsmodeller (BIM). Hovedspørsmålet vi stiller nå er: Hvordan kan vi utnytte potensialet i klimagass- regnskap.no til beste for Statsbyggs og byggenæringens arbeid med å redusere klimagassutslipp?

Når det bygges nye bygninger eller gamle rehabili- teres gjør planleggere, arkitekter, utbyggere og eiere en rekke valg som har konsekvenser for utslippet av klimagasser. Statsbygg med Civitas AS som pro- sjektleder, har i løpet av de siste to år utviklet en metodikk og et verktøy som for første gang gjør det mulig å beregne de totale klimagassutslippene av et bygg, det vil si både direkte og indirekte utslipp. FoU-prosjektet har gitt Statsbygg og byggenærin- gen ny viktig kunnskap om et miljøpolitisk sentralt tema. Denne kunnskapen ligger blant annet til grunn for pågående arbeide med utforming av Statsbyggs miljø- og klimastrategi og miljømål.

Verktøyet gir anledning til å dokumentere klima- gassutslippene knyttet til eksisterende og planlagte bygg, og er testet ut på flere prosjekter, hvorav fem er Statsbyggs. Beregningsverktøyet og resultatene har fått betydelig oppmerksomhet. Det har meldt seg en rekke brukere og interessenter inkludert myndigheter på statlig og kommunalt nivå. Verktøyet ansees å ha et stort potensial for videre bruk.

Bygninger og klimagassutslipp

Klimaproblemet er en av de største utfordringene verdenssamfunnet står overfor. Det er derfor sen- tralt for alle aktører å ha kunnskap om både sitt bidrag til problemet (utslippene) i dag og hvordan dette kan reduseres. Framtidig omdømme til en aktør kan blant annet være avhengig av hvilken rolle man inntar i dette spørsmålet.

Utbyggingsprosjekter bidrar til klimagassutslipp både gjennom materialer som produseres og trans- porteres, energibruk under konstruksjonen av byg- get, energibruk i drift av bygget, energibruk til ved- likehold, energibruk til transport under driften av bygget og utslipp ved riving og avhending. Bygging og drift av bygninger står ifølge International Energy Agency (IEA) for mellom 30 og 40 prosent av verdens energibruk. Om lag 30 prosent av ver- dens samlede klimagassutslipp kommer som følge av denne sektorens energibruk (UNEP, 2007). I til- legg kommer utslipp fra transport for drift av byg- get. Samlet sett bidrar bygninger derfor til mer enn 40–50 prosent av de globale klimagassutslippene.

EU og Norge har som ambisjon at den globale gjennomsnittstemperaturen ikke skal øke med mer enn +2 °C. For å oppnå dette har IPCC beregnet at de globale utslippene i 2050 må være 50 til 85 pro- sent lavere enn utslippsnivået i 2000 (IPCC, 2007, Summary for Policy Makers, tabell SP.5). Det betyr i gjennomsnitt mindre enn 0,5 tonn CO2 per person per år hvis man tar hensyn til den globale befolk- ningsveksten. I dag er det globale gjennomsittet ca. 4 tonn CO2 per person og i Norge er det ca. 12 tonn CO2 per person.

Figur 1. Klimagassutslipp målt i kg CO2-ekvivalenter per m 2/år for åtte utvalgte byggeprosjekter.

Beregningsverktøyet klimagassutslipp.no

Beregningsverktøyet kan brukes til utslippsberegninger for byggets levetid, og synliggjør konse- kvenser av de valgte løsninger. Utslippene kan betegnes som direkte og indirekte utslipp. Direkte utslipp skjer der bygget geografisk er lokalisert og innenfor et definert planområde. «Kyoto-regnskap» er basert på direkte utslipp. De indirekte utslippene skjer utenfor planområdet, men som følge av pro- duksjon av materialer, transport, elektrisitet, avfallshåndtering mv. Det er denne tenkningen, basert på CO2-fotavtrykk og livsløp, som ligger til grunn for oppbygning av modellen www.klimagassregnskap.no.

Arbeidet har resultert i et web-basert beregningsverktøy som er fritt tilgjengelig på www.klimagassregnskap.no. Første versjon av beregnings- verktøyet inneholder fire moduler og beregner utslipp fra:

  • produksjon av materialer som inngår i bygget

  • energibruk og transport i anleggsfasen

  • energibruk til oppvarming og kjøling i drift/bruk av bygget

  • energibruk til transport i drift/bruk av bygget

Beregningsmodellen er bygget opp slik at utslipp fra de ulike delene beregnes hver for seg og kan vises isolert. Resultatene summeres også på tvers av modulene og gir totaltall for prosjektet. I skrivende stund ferdigstilles versjon 2 av verktøyet.

Helhetsbilde gjennom livsløpet

Klimagassutslipp vurdert i et livsløpsperspektiv for utbyggingsprosjekter vil vise hvilke deler av utbyg- gingen som er de vesentligste. Er det utslippene fra produksjon av materialene i bygget, anleggsfasen, energibruk til oppvarming/kjøling eller transporten til og fra bygget i den daglige driften?

Modellens første versjon bruker 60 år som leve- tid for alle bygg. Jo lengre levetid et bygg i realite- ten har, desto gunstigere blir klimagassregnskapet. Det er derfor riktig å fokusere på at byggets levetid er avgjørende for regnskapet.

Modellen gir anledning til å beregne både med og uten klimagassutslipp fra el-bruk. Utslippsfakto- ren som foreslås her er 357 g/kWh, noe som var gjennomsnittsverdien for de europeiske OECD-land i 2004. Denne er benyttet i beregningene av utslipp fra de valgte byggeprosjektene (se figur 1).

Største kilde til utslipp

Forskningsresultater i de siste årene dekker stort sett bare selve bygget inkludert materialer, og det er utslipp fra energibruk til oppvarming mv. som dominerer bildet. Imidlertid er det påvist at jo mer energieffektive bygningene blir, desto større betyd- ning får utslipp knyttet til materialbruken, det vil si utslipp fra produksjon og transport av materialer.

Samtidig er det av andre understreket at lokalisering og byutvikling er en integrert del av bygge- prosjektenes totale klimagassutslipp, og denne fak- toren kan være den dominerende med hensyn på utslipp fra transport ved driften av bygget.

Sammenligning av prosjekter

Figur 1 viser blant annet resultater for to nesten like store barnehager på Fornebu, Bærum kom- mune. For det ene er det beregnet utslipp på kun ca. 60 kg CO2 per kvadratmeter, mens det andre medfører ca. 80 kg CO2 per kvadratmeter. Årsaken til den store forskjellen er ulik satsing på energi- effektivitet, konstruksjon og valg av materialer i de to prosjektene. Dette blir nærmere omtalt nedenfor.

Hovedfunn ved bruk av klimagassregnskap.no

Seks byggeprosjekter, hvorav tre er Statsbyggs, som enten er prosjektert og under oppføring eller nylig tatt i bruk, er valgt ut og analysert ved hjelp av beregningsverktøyet (ytterligere to Statsbyggprosjekter er under beregning). De seks eksemplene er to barnehager, to høgskoleutvidelser, et rehabili- teringsprosjekt av et universitetsbygg og en bolig- blokk.

Funksjonene i de seks byggene er så vidt ulike at vi forventet å finne store variasjoner i konstruksjon og materialvalg, energibruk, turproduksjon/trans- port og i resulterende klimagassutslipp. Sprednin- gen i eksemplene gir ny innsikt i betydningen av de ulike utslippskildene og hvilken variasjon det kan være mellom ulike bygg.

Alle prosjektene er med unntak av Høgskolen i Bodø, tilknyttet fjernvarme, og det er beregnet utslippsfaktor for de enkelte fjernvarmesystemene. Elektrisitetsbruk som inngår i drift av byggene og i produksjon av materialene som er anvendt i konstruksjonen er tillagt et klimagassutslipp på 357 gram per kWh.

Det er ved bruk av modellen beregnet utslipp av CO2-ekvivalenter for livsløpet til de seks byggene. Utslippene er annualisert over 60 år og beregnet per kvadratmeter slik at byggene kan sammenlignes. Utslippene er beregnet for de tre hovedkildene materialer som inngår i byggets konstruksjon, stasjonær energibruk og transport i drift.

Utslipp fra anleggsfase og riving (end-of-life) er ikke inkludert i beregningene. Årsaken er både manglende data og at utslippene i studier hvor dette er dokumentert, har vist seg å ha liten betyd- ning i et livssyklusperspektiv. Anslagsvis mindre enn ca. fem prosent av samlet utslipp. (Se for eksempel Junnila og Horvath, 2003).

Andre utslippskilder i forbindelse med utbyggingsprosjekter som kan gi vesentlige bidrag, er foreløpig ikke beregnet. Eksempler på dette er økte køer i trafikken på grunn av ny etablering, vedlike- hold av infrastruktur og arealbruksendringer (tap av skog). Disse kildene er foreløpig utelatt på grunn av manglende data og metodikk, og for å holde beregningene på at håndterbart og prosjektrelevant nivå.

I de seks eksemplene (se figur) fra Norge varierer de årlige klimagassutslippene mellom ca. 40 kg CO2/ m2/år og ca. 90 kg CO2/m2/år. De to eksemplene fra Canada er beregnet til å ha et klimagassutslipp på ca. 65 og ca. 90 kg CO2-ekv./m2/år (Norman et al., 2006). Alle eksempler er beregnet over livsløp på 60 år. Beregnet utslipp fra prosjektene er innenfor samme størrelsesorden. Det er imidlertid betydelige variasjoner, blant annet i hvilke av hovedkildene materialer, transport og energibruk, som dominerer utslippsbildet.

Klimagassutslipp fra transport

Variasjon i transportvolumet kan forklares ved byg- gets funksjon: bolig, barnehage, kontorbygg, uni- versitet eller noe annet. En annen viktig påvirk- ningsfaktor er lokalisering av bygget i forhold til sentrumsfunksjoner og til det kollektive transportsystemet.

De to boligeksemplene fra Toronto illustrerer dette godt ved at utslippet fra transport er betydelig lavere ved en sentral lokalisering i forhold til en perifer lokalisering. Reduksjon er på omtrent 40 prosent i dette tilfellet. De tre norske høgskolene viser det samme forholdet. Utslippet fra transport er fire ganger høyere ved en perifer lokalisering enn ved en sentral lokalisering med et svært godt utbygd kollektivt transportsystem (metro, trikk og buss).

Forskjellen i utslipp på grunn av ulike funksjo- ner vises godt hvis man sammenligner barnehagene med boligene på Fornebu. De tre byggene er alle lokalisert i umiddelbar nærhet av hverandre slik at lokaliseringsfaktoren er eliminert. Barnehagene generer ca. 1,5 gang så mye klimagassutslipp fra transport som boligene, regnet per kvadratmeter. Hovedårsaken er at det er mange brukere (barn og ansatte) per kvadratmeter barnehagebygg, sammen- lignet med et boligbygg.

Klimagassutslipp fra energibruk

Utslipp fra stasjonær energibruk er avhengig av energibehov, energisystem og valg av energikilde/ bærer. Energibehovet i et bygg henger nøye sammen med hvilke funksjoner bygget huser. Et sykehus har et betydelig større energibehov enn en bolig. Resultatene fra de seks norske eksemplene illustrerer virkningen av flere forhold. Blant annet betydningen av en god bygningskropp med lavt varmetap og lavt energibehov, og betydningen av valg av sentralvarmesystemer forsynt av et fjern- varmesystem basert på varmepumper eller bioenergi (valg av primærenergi).

De to barnehagene på Fornebu har satset ulikt på energieffektivitet. I planlegging og bygging av Storøya barnehage har det blitt lagt stor vekt på å oppnå et lavt energibehov – passivhusstandard som er vesentlig lavere enn kravene i ny teknisk forskrift 2007 (TEK07). Hundsund barnehage er planlagt for å oppfylle TEK07. Begge barnehagene har basert seg på en kombinasjon av vannbåren fjernvarme og elektrisk oppvarming. Resultatet er at utslippet fra energibruk i Storøya barnehage er kun halvparten av utslippet fra Hundsund.

For alle de norske eksemplene er elektrisitet den største utslippskilden. De to høgskolene, i Oslo og Bodø, har vesentlig høyere utslipp fra stasjonær energibruk enn de øvrige byggene. Det er to årsa- ker. Den første er at de er planlagt og bygget etter gammel tekniske energikrav (TEK97). Det gir et høyt spesifikt energibehov på ca. 170 til 220 kWh/ m2. Den andre årsaken er at oppvarming og varmt- vann er basert på bruk av elektrisitet og ikke fjern- varme. De øvrige norske prosjektene anvender fjernvarmesystem med bioenergi eller varmepumpe- løsninger basert på geo- eller sjøvarme.

Klimagassutslipp fra produksjon av materialer som inngår i bygget

Utslipp knyttet til materialbruk skjer ikke ved byggeplass, men ved produksjon og transport av materi- alene. Bidraget fra transport av materialene fra produksjonssted til byggeplass kan for enkelte materialgrupper være vesentlig, men er foreløpig ikke inkludert på grunn av manglende data for flere av materialgruppene.

Resultatene viser at utslipp fra materialer bidrar med en relativt sett liten andel av utslippene i livs- syklusperspektivet, mellom ca. 5 og 15 prosent i de valgte eksemplene; se figur 1. Den relative betyd- ningen er avhengig av byggets energieffektivitet og hvor transportintensiv virksomhetene som bruker bygget er. Etter hvert som det bygges mer energieffektivt, med bruk av større andel fornybare energikilder og bedre lokalisering i forhold til kol- lektivsystem og servicefunksjoner, vil utslipp fra materialer bidra med relativt sett større andeler av de samlede utslippene.

Lavest utslipp fra materialer har rehabiliteringsprosjektet Sørhellinga (10.000 m2), et universitets- bygg. I dette prosjektet gjenbrukes alle de tunge og store materialgruppene: bæresystemer, grunn og fundamenter, dekker samt store deler av yttervegger og tak. Av denne grunn blir samlet utslipp så lavt som ca. 1,4 kg CO2-ekv. per kvadratmeter og år.

De tre undervisningsbyggene har lave utslipp per kvadratmeter sammenlignet med boligene og de mindre barnehagebyggene. Dette til tross for at det i både Musikkhøgskolen i Oslo og Høgskolen i Bodø er valgt betong og stål i bærekonstruksjoner samt mye glass i aluminiumskarmer og teglstein som fasadematerialer. Årsaken er at det er store byg- ningsvolum der de tunge konstruksjonsdelene utgjør en liten del i forhold til indre arealer (volu- mer). Det er i tillegg en rekke store rom (audito- rium, klasserom, lesesaler og bibliotek) slik at det blir færre indre vegger og flater enn i en boligblokk og en liten barnehage.

Figur 2. Klimagassutslipp fra materialer – fordeling på bygningsdeler. Hundsund barnehage, Fornebu.

Figur 3. Klimagassutslipp fra materialer – fordeling på bygningsdeler. Storøya barnehage, Fornebu.

Figur 4. Klimagassutslipp fra materialer – fordeling på bygningsdeler. Sørhellinga, Ås og Høgskolen i Bodø.

Det høyeste utslippet per kvadratmeter har Hundsund barnehage (1.100 m2) med sine ca. 10 kg CO2-ekv. per kvadratmeter og år. Årsaken er todelt. Det er et lite bygg sammenlignet med Sørhellinga. I små bygg utgjør grunn og fundamenter samt yttervegger og tak, et betydelig volum materialer i forhold til det indre areal (bygningsvolum). Den andre årsaken er valg av materialer. I denne barne- hagen er det valgt betong, stål, teglstein og glass i aluminiumskarmer. Alle de nevnte materialer er utslippsintensive per vektenhet sammenlignet med for eksempel trematerialer. I Storøya barnehage (1.000 m2) er det valgt mye trekonstruksjoner og betydelig mindre betong, stål og glassvegger. Det medfører et utslipp fra materialbruk som er 40 pro- sent lavere enn Hundsund.

Det er foreløpig ikke grunnlag for å fastsette noe generelt mål for klimagassutslipp fra materialer per kvadratmeter og år. Forholdet mellom bygnings- volum og materialvolum i grunn og fundamenter samt yttervegger og tak, har stor betydning for nivå. Imidlertid er det klare indikasjoner på hvilke valg som synes å gi de laveste utslippene uavhengig av bygningsvolum. Gunstigst ut kommer reha- bilitering og gjenbruk, deretter valg av trematerialer fremfor betong, stål og glass.

Det understrekes at beregningene er usikre og at det er parametere og faktorer som må undersøkes nærmere før man kan nærme seg benchmarking av utslipp fra materialer i bygg.

Konklusjoner

Beregningsverktøyet er prøvd ut på seks norske byggeprosjekter og sammenlignet med resultater fra to kanadiske boligeksempler. Resultatene fra de norske eksemplene er i samme størrelsesorden som de kanadiske, det vil si mellom 40 og 90 kg CO2- ekvivalenter per kvadratmeter per år.

Sammenligner vi byggene og hovedkildene viser resultatene at forhold som lokalisering, bruk av bygget og valg av energiløsninger har størst betyd- ning for utslippet. Etter hvert som utslipp fra energi- bruk og transport reduseres, vil utslipp fra materia- ler få større betydning.

Resultatene viser at de valgene som gir lavest klimagassutslipp er:

      Beregningsverktøyet er anvendbart og er en systematisering og en beregningsmetodikk som gir ny innsikt i betydningen av utslippskilder og hvilke tiltak som kan redusere utslippene. Knyttet til byg- ningsinformasjonsmodeller (BIM) vil det kunne bli et viktig planleggingsverktøy.

      Etter hvert som det tilkommer flere eksempler beregnet med samme metodikk, vil det være mulig å fastsette benchmarking-nivåer for ulike typer bygg.

      De foreløpige resultatene sammenholdt med IPCCs (2007) anbefalte globale utslippsreduksjoner, indikerer at byggeprosjekters totale utslipp bør være lavere enn 10–15 kg CO2 per kvadratmeter og år (alle utslippskilder). Dette tilsvarer omtrent 85 prosent reduksjon av dagens utslippsnivåer for de norske byggene som er undersøkt i denne studien.

      Hva har vi fått til?

      Det er utviklet en metodikk og systematikk for beregning av klimagassutslipp som er nedfelt i et beregningsverktøy. Flere prosjekter er klimagass- beregnet, resultatene er sammenlignet og drøftet. Beregningsverktøyet og resultatene er presentert for bransjen og ulike myndigheter i en rekke sammen- henger, både nasjonalt og internasjonalt. Arbeidet gir Statsbygg og en rekke andre institusjoner en innsikt vi tidligere ikke har hatt. Mange nye spørs- mål er reist og besvart underveis. Det sentrale med verktøyet er helheten i beregningene som foretas; «bygget» er satt inn i en sammenheng der også lokalisering og transport inkluderes, og vi har valgt vinklingen «CO2-fotavtrykk og livsløp» og ikke «Kyoto-regnskap» (som er kun direkte utslipp). Utvikling av materialmodulen har vært et nybrotts- arbeid. Utvikling av transportmodulen har beriket lokaliseringsdiskusjoner.

      Verktøyet har blitt svært positivt mottatt av byg- genæringen. Flere aktører har allerede tatt modellen i bruk for å regne på klimagassutslipp fra egne planlagte prosjekter. Det er også uttrykt ønske om å ta i bruk beregningsverktøyet i Miljøvern- departementets utviklingsprogram «Framtidens byer» – i første omgang for seks år framover, og bruk av modellen er satt som vilkår for deltagelse i «By- og Boligutstillingen 2007–2017» (i regi av Oslo kommune, NAL/Ecobox, Husbanken m.fl.). Den oppmerksomhet arbeidet har fått tyder på at bereg- ningsverktøyet og kunnskapen resultatene gir, fyller et behov hos mange aktører og miljøer.

      Mulighetene fremover

      Statsbygg er i gang med å utforme nye miljø- og klimamål for de nærmeste fire år for å sikre at våre fremtidige prosjekter gir lavere klimagassutslipp enn dagens praksis. Det er åpenbart at vi må tenke nytt når det for eksempel gjelder lokalisering av fremtidige bygg. De store forskjellene i utslipp mel- lom bygninger med perifer og sentral beliggenhet eller i forhold til kollektivsystemet, er et tankekors. Ofte er tomten bestemt på forhånd, men noen gan- ger står en mer fritt til å velge, og da bør denne type vurderinger få ekstra oppmerksomhet.

      En naturlig videreføring av arbeidet kan være: Sette nye standarder ved å få frem referanseverdier med hensyn til klimagassutslipp fra forskjellige typer bygg (funksjon, geometri, materialvalg, energi- løsninger, lokalisering), som gir mulighet til å stille utslippskrav, eller sette kvantitative mål om klimagassutslipp fra bygg, for eksempel i forbindelse med arkitektkonkurranser.

      Videreutvikle klimagassregnskap.no til et planleggingsverktøy for prosjektering. Utvikle bruker- grensesnittet og resultatrapporter – senke terskelen for å ta i bruk verktøyet og legge til rette for sam- menlignbare resultatrapporter.

      Klimagassregnskap.no innfører en mer helhetlig vurdering av byggeprosjekter. Hvis mange anvender et slikt verktøy og denne systematikken får stor utbredelse i bransjen, vil byggesektoren kunne bidra til vesentlige og langsiktige klimagassreduksjoner.

      Kilder:

      Paper «Holistic Life-cycle GHG Emissions Associated with Buildings». Eivind Selvig, Zdena Cervenka, World Sustainable Building Conference 2008, Melbourne, September 2008.

      «Klimautfordringene for Statsbygg – et kunnskapsgrunnlag for en strategi». Analyse- dokument nr. 3 fra Utviklingsavdelingen, Statsbygg, mars 2008.

      «Klimagassregnskap for utbyggingsprosjekter. Utvikling av et beregningsverktøy og et eksempel på et klimagassregnskap for en del av Fornebu». Et FoU-prosjekt finansiert av Statsbygg. Civitas AS , mars 2007 (prosjektleder Eivind Selvig).

      For prosjektrapporten og mer informasjon se: www.statsbygg.no/FoUprosjekter/Klimagassregnskap.