Hva er rett energi for klimatisering av bygg?

Vi står i fremtiden overfor store utfordringer for å nå FN’s klimamål om maksimalt 2o global oppvarming mot 2050. Vår største utfordring er å finne bærekraftige energikilder i tilstrekkelig volum til å dekke vårt behov.

Vi står i fremtiden overfor store utfordringer for å nå FN's klimamål om maksimalt 2o global oppvarming mot 2050. Vår største utfordring er å finne bærekraftige energikilder i tilstrekkelig volum til å dekke vårt behov. Vi vil se en dramatisk vekst i energiforbruket i verden de neste tiårene når mindre utviklede land skal ha en velstandsutvikling i retning av vår. Energi er grunnlaget for vårt økonomiske system som baserer seg på vekst i produksjon av varer og tjenester. Vi er derfor helt avhengige av å konvertere vår energiproduksjon, som i hovedsak kommer fra fossile brensler og kjernekraft (ca. 80 %) til fornybar energi.

Dette vil få store konsekvenser for Norge som er både storforbruker og en av verdens største leverandører av olje og gass. I Norge og EU er det i dag bred politisk enighet om at det er nødvendig å være Co2-nøytral innen 2050 for å nå 2o målet. Debatten i Norge er da også kraftig på flere plan om hvordan vi skal klare, og hvilke virkemidler vi må bruke for å nå målet.

I tillegg til at Norge er en meget stor leverandør av olje og gass, har vi knyttet oss tettere til det europeiske kontinent med sjøkabler for å kunne utveksle elektrisk energi. Det er solid forankret i Stortinget at denne utviklingen skal fortsette og forsterkes. Argumentasjonen for dette standpunkt er at Norge i fremtiden vil trenge mer energi enn vi er i stand til å produsere selv. NVE bekrefter også at Norge i noen av de siste årene har vært en netto importør av elektrisk kraft fra våre naboer. Importen av elektrisk energi til Norge er vesentlig mer miljøbelastende enn vår egen produksjon som for det meste består av vannkraft. Det er derfor ønskelig med en vesentlig omlegging og reduksjon av energiforbruket hos oss for å redusere behovet for import.

I Norge har vi 4 sektorer som er storforbrukere av energi. Disse er transportsektoren, offshoresektoren, kraftkrevende industri og byggsektoren. Mens kraftkrevende industri og byggsektoren er storforbruker av elektrisk energi og biomasse, er energien i transport- og offshoresektoren i all vesentlighet basert på fossile brensler. Etterspørselen etter elektrisk kraft vil i fremtiden øke kraftig fra sektorene som bruker fossile brensler. Offshoresektoren bruker i stor grad gass til produksjon av elektrisk kraft. Dette er svært ineffektivt da virkningsgraden for slik produksjon i beste fall er 35 % forutsatt at man får brukt noe av spillvarmen slik energiproduksjon utvikler. Til sammenligning regner EU med at det kreves 2,5 kW varmeenergi til å produsere 1 kW elektrisk energi i sitt produksjonsnettverk. Denne ineffektiviteten gjør at offshoresektoren står for litt over 20% av Norges samlede Co2-utslipp. Det er derfor ønskelig fra politisk hold at norsk sokkel skal elektrifiseres fra land i stor utstrekning. Dette vil kunne øke etterspørselen etter elektrisk kraft fra landbaserte energileverandører dramatisk.

Videre er det et uttalt ønske fra politisk hold at transportsektoren i mye større grad skal redusere sitt forbruk av fossil energi til fordel for elektrisk kraft, noe som selvsagt vil legge ytterligere press på det elektriske kraftmarkedet.
Kraftkrevende industri er i sin helhet avhengig av billig elektrisk kraft for å kunne drive sin virksomhet. Selv om det er mulig å redusere kraftbehovet ved modernisering, er dette så kostbart at vi i liten utstrekning kan regne med vesentlige reduksjoner i denne sektor i nær fremtid. Det er derfor lett å se at direkte elektrisk kraft vil bli vesentlig dyrere i fremtiden dersom vi som forbrukere og bransje ikke tar denne utviklingen inn over oss. Vi kan si at det er ønskelig at energi til oppvarming og kjøling av bygg skal komme fra annen miljøvennlig energikilde enn ren elektrisk kraft da denne bør brukes til formål der andre energibærere ikke er mulig, så som lys, elektriske apparater o.l.

Byggsektoren står for ca. 40% av Norges Co2-utslipp fra landbasert virksomhet.

Sektoren består av en svært stor andel eldre bygningsmasse som trenger mye energi til oppvarming og kjøling for å kunne holde et tilfredsstillende termisk inneklima.

Det foregår i dag store endringer i byggsektoren angående energibruk og hvilken energi som blir brukt. Strengere forskriftskrav kommer oftere enn noen gang. I tillegg gir staten, gjennom Enova, betydelige økonomiske insentiver for å bygge og rehabilitere til bedre standard enn minstekravene i TEK. Myndighetene har krevende ambisjoner på vegne av bransjen. Allerede i 2015 er det et ønske om at den nylig utarbeidede passivhusstandarden, NS-3700/3701, skal være gjeldene krav i teknisk forskrift og i 2020 ønskes en ytterligere kraftig skjerpelse. Formålet er i første rekke å redusere behovet for energi til oppvarming om vinteren og kjøling om sommeren. Den mest miljøvennlige energien er som kjent den som ikke blir brukt.

I tillegg til skjerpede krav for å unngå varmetransmisjon fra bygninger kom det i 2007 krav om bruk av fornybare energikilder til oppvarmingsformål. Med fornybar energi menes i forskriften andre energikilder enn direkte elektrisitet, olje og gass. Disse kravene ble skjerpet under utarbeidelse av TEK 10, slik at det nå skal brukes minst 60% fornybar energi til oppvarmingsformål i store bygg og minst 40% i mindre bygg.

For å gjøre byggeiere og eiendomsforvaltere mer oppmerksomme på eget energiforbruk ble energimerkeordningen for bygg innført i 2010. Forskriften er bygget opp etter modell for energimerking av hvitevarer. Slik kan man bedømme byggets energieffektivitet ut fra en standard målemetode. Dessverre gir ikke ordningen et godt bilde av miljøbelastningen bygget har. Det henger sammen med at målemetoden begrenser seg til bygningens klimaskjerm og at ordningen tar lite hensyn til energikildens primærenergifaktor (energikildes forbruk av primærenergi). Rett nok gir ordningen en indikator på andelen av fornybar energi som brukes, men dette gir ikke et korrekt bilde da noen av energibærerne er vektet kunstig ut fra politiske målsettinger. Norges energimerkeforskrift er ikke i henhold til EU's bygningsdirektiv på dette område. Direktivet sier at også energikildens reelle primærenergifaktor skal tas hensyn til ved beregning av bygningers miljøbelastning. Det er kun et tidsspørsmål før Norge må tilpasse seg dette.

 

Energibærere som anses for miljøbelastende er direkte elektrisk kraft, olje og naturgass. Miljøvennlige energibærere er biomasse, biogass, solenergiomgivelsesenergi og fjernvarme. Av disse er det spesielt elektrisk kraft og fjernvarme som er kunstig vektet.

Kraftmarkedet i Norge er i all hovedsak i balanse. Det vil si at vi importerer og eksporterer omtrent like mye. Noen år eksportoverskudd og andre eksportunderskudd. Norsk kraft er i all hovedsak svært miljøvennlig vannkraft med noe innslag fra gasskraftverk og vindmølleparker. I tillegg er elektrisk kraft en svært effektiv energibærer. Også infrastrukturen er svært effektiv uten vesentlig tap. Grunnet vår tilknytning til det europeiske kraftmarkedet har våre myndigheter bestemt at norsk kraft skal likestilles med EU's ineffektive kraftproduksjon. Dette innebærer at norsk elektrisk kraft blir å anse som lite miljøvennlig og får en høy primærenergifaktor.

Fjernvarme er derimot ansett som svært miljøvennlig. Problemet med denne vektingen er at den ikke er nyansert. Man skiller ikke på hvor fjernvarmen kommer fra. En fjernvarmesentral er i dagens terminologi en sentral varmeproduksjonsenhet som distribuerer varme med varmt vann som energibærer, ved hjelp av sirkulasjonspumper i en infrastruktur bestående av nedgravde rør. Infrastrukturen til fjernvarme er svært ineffektiv i forhold til elektrisk kraft. Det kreves betydelig mer energi til distribusjon og infrastrukturen har vesentlig høyere tap.

 Det stilles ikke spørsmål til produksjonsmetode av fjernvarme. Rundt de store byene er det ofte fjernvarmesentraler i tilknytning til sorterings- og forbrenningsanlegg for avfall. Dette er store fjernvarmesentraler som distribuerer varme over store områder og dette anses som miljøvennlig energi da det er avfall som skal forbrennes uansett. Det er imidlertid grunn til å stille spørsmålstegn ved om det er særlig miljøvennlig å transportere store mengder avfall over store avstander for å nyttiggjøre det til energiformål. Dessuten er ofte produktene i utgangspunktet transportert over lange avstander før det er erklært som avfall. Hvor effektiv forbrenningsprosessen er, er også av stor betydning, sammen med faktorer som hvor stor utnyttelse man får av spillvarme fra anlegget. Det er også av betydning om det forbrennes avfall som burde gå til gjenvinning og ikke minst at avgasser fra forbrenningsprosessen blir renset. Dersom dette tas med i miljøregnskapet vil belastningen for denne type energi sannsynligvis bli annerledes. Et desentralisert system med mindre enheter og større grad av kildesortering vil i noe utstrekning være mer miljøvennlig.

Det er også mange eksempler på fjernvarmesentraler som helt eller delvis blir drevet med naturgass som energibærer. Et bygg vil ikke bli godkjent i henhold til teknisk forskrift med installasjon av gasskjel til oppvarming alene. Dersom gasskjelen står plassert i en fjernvarmesentral vil det derimot synes for byggeier å være en miljøvennlig energikilde.

Det mest korrekte vil derfor være at den enkelte fjernvarmesentral blir vektet i forhold til faktisk forbruk av primærenergi. Dette ville fremme økt bruk av kildesortering og bruk av biogass og biomasse til brensel for kjeler til spisslast.
Ser en på elektrisk kraft og fjernvarme samlet er det ikke sjelden at det er energiselskaper som er leverandør av begge deler. Dette er uheldig kombinasjon da det er i energiselskapenes interesse å eksportere kraft til en høyere pris på det europeiske markedet og erstatte denne med fjernvarme i det norske marked.

Det er også flere anledninger ytt påvirkning fra energiselskaper om at omgivelses energi produsert fra kjølemaskiner og varmepumper skal regnes med i energiregnskapet i energimerkeordningen, ved lokal installasjon. Om dette syn skulle få gjennomslag vil det hindre fornuftig tilpassede installasjoner lokalt til fordel for fjernvarme og fjernkjøling. Dette vil i mange tilfeller føre til større miljøbelastning enn ved lokal installasjon. Eksempelvis er fjernkjøling som oftest produsert med store kjølemaskiner og distribueres av store sirkulasjonspumper og vil i de fleste tilfeller forbruke mer energi enn lokal installasjon.

Det er selvsagt gode grunner for å se miljøutfordringer i et globalt perspektiv. I denne sammenheng kan det være fornuftig å eksportere ren norsk kraft til Europa. 

Det forutsetter imidlertid at kraften erstattes av miljøvennlig energibærere i tilstrekkelig omfang. En reell vekting av den enkelte energikildes primærenergifaktor vil gi fordel for biomasse, biogass og omgivelses energi produsert på mest mulig miljøvennlig måte.

Reell hensyntagen til energikildens primærenergifaktor vil i økende grad favorisere fjernkjøling basert på ren omgivelses energi. Dette vil føre til økende bruk av fjernkjøling og frikjøling i tettbebyggelse. I mindre tettbebygde strøk bør det benyttes kjølemaskiner og varmepumper i tillegg til frikjøling der dette er mest fornuftig, uten at bygget blir belastet med lite relevant energimerke.

Det bør også stimuleres til økende bruk av solenergi, spesielt til bruk av oppvarming av forbruksvann. Solenergi er en stor uutnyttet ressurs i Norge. Erfaringer fra Sverige viser at solenergianlegg til oppvarming av forbruksvann er inntjent i løpet av 10-12 år ved montering i fellesboliger. Tatt i betraktning anleggenes beskjedne driftskostnader og levetid på 35-40 år kan denne energien erstatte store mengder elektrisk kraft som i dag brukes til dette formål.
En omlegging av Energimerkeordningen i retning av hvor mye primærenergi bygget forbruker vil fremme en korrekt miljøtenkning.