Tutkimustuloksia vähähiilisestä rakentamisesta Vähähiilisen rakentamisen vuosiseminaari Helsinki 20.3.2019 Tarja Häkkinen 26/03/2019 VTT beyond the obvious 1
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
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
Kuinka paljon on paljon? Mikä on rakennuksen KHK-päästö Kuinka isot ovat vaihtelurajat Rakennus A B C D E F TOT tonnia 1 355 1 444 1 210 1 365 1 417 2 808 TOT tonnia CO2e 325 321 301 326 310 542 TOT kg CO 2 e / br-m 2 169 167 156 170 161 282 Hiilijalanjälki 400-450 kg/m2 Perusmateriaalit Talotekniikka, pinnat, kalusteet, varusteet, rakentaminen Korjaukset, korjausrakentaminen 26/03/2019 VTT beyond the obvious 4
Vähähiilinen rakentaminen ja kierrätyksen vaihtoehdot esimerkki teräsrunkoisesta rakennuksesta PROGRESS 26/03/2019 VTT beyond the obvious 5
Korjausrakentamisen vähähiiliset ratkaisut EU-GUGLE / Tampereen kohteet Rak. vuosi Uudet ikkunat Lisäeristys PILP ILP MLP PV Lämmönkeräimet Energian säästö BEST1 1961 X X X X -61 % BEST2 1968 X X X -46 % BEST3 1970 X -31 % BEST4 1971 X X X -64 % BEST5 1974 X X -62 % BEST6 1978 X X X -47 % BEST7 1980 X X X X X -71 % BEST8 1973 X X X X -45 % Terttu Vainio 26.3.2019 VTT beyond the obvious 6
Taloyhtiöiden päästövähennys Korjausten ja energiantuotannon yhteisvaikutus 40 35 kg CO 2 / m 2 / vuosi Ennen korjauksia; 2012 päästökertoimet Korjausten jälkeen; 2012 päästökertoimet Korjausten jälkeen; 2017 päästökertoimet 30 25 20 15 10 5 0 BEST1 (-79%) BEST2 (-61%) BEST3 (-49%) BEST4 (-80%) BEST5 (-75%) BEST6 (-60%) BEST7 (-84%) BEST8 (-60%) 26.3.2019 VTT beyond the obvious LÄHDE: EU-GUGLE Tampereen kohteet / http://eu-gugle.eu/fi/ Terttu Vainio
Menetelmäkehitystä korjausvaihtoehtojen vertailuun Tarkkuus ja validointi Vaihtoehdot ja muuttujat Helppo käyttöliittymä Oletusarvot http://cic.vtt.fi/epass/vtt/ 26/03/2019 VTT beyond the obvious 8
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
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
140 CO2e (t) for 25 y building operation including embodied and operational energy use 120 100 80 60 40 20 0 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
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 www.moderproject.eu 26/03/2019 VTT beyond the obvious 12
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
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
Tapaus Suonenjoki Solar heat collectors Grid connected PV Exhaust air HP GSHP Envelope Baseline 0 20 40 60 80 100 120 140 District heating (MWh/a) Delivered electricity (MWh/a) Operational CO2 (t/a) 26/03/2019 VTT beyond the obvious 15 %
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 16 2018
26/03/2019 VTT beyond the obvious 17