Tutkimustuloksia vähähiilisestä rakentamisesta

Transkriptio

1 Tutkimustuloksia vähähiilisestä rakentamisesta Vähähiilisen rakentamisen vuosiseminaari Helsinki Tarja Häkkinen 26/03/2019 VTT beyond the obvious 1

2 VÄHÄHIILISEN RAKENTAMISEN TUTKIMUS Optimaalisten ratkaisujen etsintä PROGRESS IMPAWATT MODER ArcticZero NeZer EU GUGLE Vaihtoehtojen vertailu NORNET ILMARI Syy-yhteyksien ymmärtäminen Vaikuttavien tekijöiden tunnistaminen Menetelmien kehittäminen HOLISTEEC Super Buildings EKO2 NewBEE leanwood TUKALEN MECOREN E-PASS GreenBas SUSREF 26/03/2019 VTT beyond the obvious 2

3 TUTKIMUKSEN FOKUS: MATERIAALEISTA ALUETASON RATKAISUIHIN Tuotteet ja tuoteryhmät ja menetelmät Rakentaminen ja käyttö Korjaaminen Uusiutuvan energian ratkaisut Kierrätyksen vaihtoehdot Aluetason ratkaisut 26/03/2019 3

4 Kuinka paljon on paljon? Mikä on rakennuksen KHK-päästö Kuinka isot ovat vaihtelurajat Rakennus A B C D E F TOT tonnia TOT tonnia CO2e TOT kg CO 2 e / br-m Hiilijalanjälki kg/m2 Perusmateriaalit Talotekniikka, pinnat, kalusteet, varusteet, rakentaminen Korjaukset, korjausrakentaminen 26/03/2019 VTT beyond the obvious 4

5 Vähähiilinen rakentaminen ja kierrätyksen vaihtoehdot esimerkki teräsrunkoisesta rakennuksesta PROGRESS 26/03/2019 VTT beyond the obvious 5

6 Korjausrakentamisen vähähiiliset ratkaisut EU-GUGLE / Tampereen kohteet Rak. vuosi Uudet ikkunat Lisäeristys PILP ILP MLP PV Lämmönkeräimet Energian säästö BEST X X X X -61 % BEST X X X -46 % BEST X -31 % BEST X X X -64 % BEST X X -62 % BEST X X X -47 % BEST X X X X X -71 % BEST X X X X -45 % Terttu Vainio VTT beyond the obvious 6

7 Taloyhtiöiden päästövähennys Korjausten ja energiantuotannon yhteisvaikutus kg CO 2 / m 2 / vuosi Ennen korjauksia; 2012 päästökertoimet Korjausten jälkeen; 2012 päästökertoimet Korjausten jälkeen; 2017 päästökertoimet BEST1 (-79%) BEST2 (-61%) BEST3 (-49%) BEST4 (-80%) BEST5 (-75%) BEST6 (-60%) BEST7 (-84%) BEST8 (-60%) VTT beyond the obvious LÄHDE: EU-GUGLE Tampereen kohteet / Terttu Vainio

8 Menetelmäkehitystä korjausvaihtoehtojen vertailuun Tarkkuus ja validointi Vaihtoehdot ja muuttujat Helppo käyttöliittymä Oletusarvot 26/03/2019 VTT beyond the obvious 8

9 Vähähiilinen rakentaminen / Uusiutuvien energioiden ratkaisut Sitoutuneet / energian käytöstä aiheutuvat kasvihuonekaasut Teknisten ratkaisujen ja aurinkoteknologioiden materiaalien ja vaikutus KHK-päästöihin Arviointimenetelmän vaikutus tulokseen (tuntitasoinen / vuositasoinen) 26/03/2019 VTT beyond the obvious 9

10 Energy technology / Case BAU nzeb Connected to district heating 26/03/2019 VTT beyond the obvious 10 BAU 0 X X Net Zero 1 Offgrid 2 100% solar thermal 3 Connected to electricity network X X X Annual net zero electricity 100% seasonal electricity storage X 100% solar thermal heat, seasonal thermal storage X Solar power X X Solar thermal energy covers the hot water demand X X X GHSP serves the heating demand X X Solar thermal collectors are used for space heating Bore-hole provides the needed cooling energy X X X X

11 140 CO2e (t) for 25 y building operation including embodied and operational energy use Case 1a Case 1b Case 2a Case 3a Case 3b BAU Embodied Operational GHGs from operational energy based on hourly consumption and hourly supplied electricity GHGs 26/03/2019 VTT beyond the obvious 11

12 Vähähiilinen korjausrakentaminen / aluetasoiset ratkaisut korostuvat Kustannussäästöt uusiutuvan energia ja/tai energiakorjauspalvelujen hankinnassa Tehokkaammat uusiutuvan energian ratkaisut Edullisemmat rahoitusratkaisut Täydennysrakentaminen Paremmat mahdollisuudet optimoida verkon toimintaa ja kahdensuuntaisia virtoja Paremmat mahdollisuudet välttää huippukuormia ja kulutuksen ja tuotannon eriaikaisuuden ongelmia 26/03/2019 VTT beyond the obvious 12

13 Uusi menettelytapa energiakorjausten KHK-vertailuun aluetasolla Vaivaton aluemallin syöttö Dynaaminen laskentakapasiteetti Päätöksentekijöiden tuki Tapaustutkimuksen tuloksia Tapaus Suonenjoki - Simuloidut tulokset lähellä todellisia arvoja 26/03/2019 VTT beyond the obvious 13

14 Scenario Modification compared to baseline Baseline Existing buildings and systems Ground source DH connection replaced with GHSP for apartments from 60s and 70s heat pump Exhaust air Apartments from 60s and 70s equipped with exhaust air HP heat pump Solar district Solar field connected to the DH network heating Grid connected PV-panels added to potential roofs PV Solar heat Solar collectors added to potential roofs collectors Envelope Better U-values renovation 26/03/2019 VTT beyond the obvious 14

15 Tapaus Suonenjoki Solar heat collectors Grid connected PV Exhaust air HP GSHP Envelope Baseline District heating (MWh/a) Delivered electricity (MWh/a) Operational CO2 (t/a) 26/03/2019 VTT beyond the obvious 15 %

16 Miten ohjata kohti vähähiilistä rakentamista Merkittäviä säästöjä saadaan aikaan vain, jos ohjaus kohdistuu lähes koko rakennuskantaan ja iso osa toimijoista joutuu tekemään merkittäviä muutoksia. Sitoutuneiden KHK-päästöjen vaihtelu Suunnittelussa käytettävän datan relevanssi Sitoutuneiden ja operatiivisten päästöjen vertailu Uusiutuvan energian teknologioiden KHK-päästöt Korjausrakentamisen ohjaus Aluetason optimaalisten ratkaisujen huomioon ottaminen 26/03/2019 VTT beyond the obvious

17 26/03/2019 VTT beyond the obvious 17