Speciallaboratorium baner vejen for CO2-neutrale bygninger


TRONDHEIM, NORGE


I Trondheim i Norge er der blevet opført en helt speciel bygning. Et levende laboratorium med fokus på forskning, udvikling og undervisning, som kan gøre fremtidens erhvervsbygninger 100% CO2-neutrale. NTNU og SINTEF's nye ZEB-laboratorium er i sig selv et bevis på, at det faktisk er muligt.


Udslippet af drivhusgasser er den hidtil største udfordring i vores tid – noget, som byggeindustrien bidrager ret så kraftigt til. Det er længe siden, at det norske forskningsinstitut SINTEF og Norges teknisk-naturvidenskabelige universitet (NTNU) satte denne problemstilling på dagsordenen, men for nylig fik de en helt ny arena, hvor de kunne forske og teste nye løsninger i den virkelige verden. ZEB-laboratoriet (Zero Emission Building = CO2-neutral bygning) i Trondheim er måske det eneste af sin slags. Det vil ikke kun skabe arbejdspladser for 80 forskere, doktorgradsstipendiater og andre fagfolk, som arbejder med CO2-neutral teknologi. Bygningen er også et levende laboratorium, hvor forskning og erhvervsliv kan mødes for at skabe og teste nye løsninger i praksis.

Test af nye løsninger

Ifølge forskningsdirektøren fra SINTEF, Terje Jacobsen, er det meget vigtigt at inddrage byggeindustrien.

”Samtidig med at vi iværksætter projekter med støtte fra Norges Forskningsråd, som omfatter både forskere og erhvervslivet, så vil vi også gerne have industrien til at benytte bygningen, så de kan udvikle deres egne løsninger. Bygningen giver mulighed for at teste, hvordan løsningerne fungerer rent teknisk, ligesom man også kan se, hvordan de personer, som bruger bygningen, oplever dem. På den måde kan virksomhederne reducere risikoen, inden et produkt kommer på markedet,” fortæller Jacobsen.


Leverer energi
At opføre bygninger, som ikke udleder flere drivhusgasser, kan lyde som utopi, men ZEB-laboratoriet er faktisk et tydeligt bevis på, at det kan lade sig gøre. Bygningen er primært bygget af træ og er udstyret med solceller, varmepumper og termisk lagring.

”Man vil ikke helt kunne undgå udslip af drivhusgasser, når man opfører et byggeri. Men vi kan kompensere for det ved at opsamle og levere CO2-neutral energi. Den løsning, vi har valgt, er at levere strøm til lokale elnet og varme til fjernvarmenet,” forklarer Jacobsen.

Den løsning, vi har valgt til termisk lagring, er det allernyeste inden for teknologien. Teknologien er baseret på såkaldt faseændringsmateriale, som i dette tilfælde er en form for biovoks. Biovoksen befinder sig i en tank, som er tilsluttet varme- og ventilationssystemet. Voksen smelter ved hjælp af den energi, som produceres af bygningen. Når voksen får lov at størkne, genvindes varmen.

Identiske testrum
Bygningen har også en anden specialfunktion – nemlig at den er designet til at kunne udskifte komponenterne meget nemt, så forskere og virksomheder kan teste forskellige løsninger.

”Vi har bl.a. to testrum, hvor man kan skifte facadeelementer såsom vinduer og solskærme,” siger Jacobsen.

Disse testrum er fuldstændig identiske, hvor parametre som temperatur, lys og ventilation nemt kan ændres. På den måde kan forskerne sammenligne, hvordan brugerne reagerer på forandringer i et indendørs miljø.

Et afgørende samspil
En speciel bygning kræver også en helt speciel byggeproces.

”Da vi indgik aftalen tilbage i 2017, havde vi ikke en eneste tegning, vi kunne vise frem. Det, vi koncentrerede os om, var entreprenørens kompetencer. Rammen om projektet var en kontrakt, som gav mulighed for at udarbejde løsninger sammen med arkitekten og entreprenøren. Vi er yderst tilfredse med samarbejdet med Veidekke, LINK Arkitektur og deres dygtige teams,” understreger Jacobsen.

Anvendelse:
Bygningen skal være et levende laboratorium. Den forskning, der udføres i bygningen, skal besvare de overordnede forskningsspørgsmål: Hvilke tekniske og arkitektoniske løsninger er nødvendige for at kunne skabe et optimalt kontor- og undervisningsmiljø i en ZEB-bygning? Hvordan påvirker brugerne energiforbruget i bygningen, og hvordan tilpasser de sig til ZEB-teknologi?


Derudover skal bygningen:

  • Være et laboratorium til udvikling af en internationalt konkurrencedygtig industri.
  • Være et laboratorium til vidensgenerering på et højt internationalt niveau.
  • Være en forskningsarena til udvikling af CO2-neutrale bygninger.
  • Være en arena til risikoreduktion ved implementering af løsninger til CO2-neutrale bygninger.
  • Være en national ressource for samtlige forskningsorganisationer inden for området.
  • Institutionalisere et nyt center som en udvidelse af forskningscenteret for CO2-neutrale bygninger og miljøvenlig energi.

Fakta om ZEB-laboratoriet

  • Opførelsesår: 2020
  • Kunde/ejer: NTNU og SINTEF
  • Hovedentreprenør: Veidekke
  • Arkitekt: LINK
  • Størrelse: 2000 m2, 4 etager  
  • Finansiering: Forskningsrådet, Enova, NTNU og SINTEF.

En banebrydende bygning

ZEB-laboratoriets ejere SINTEF og NTNU har udfordret hovedentreprenør Veidekke til at tænke ud af boksen. De er overbevist om, at de valg, de har truffet igennem processen, kan have stor indflydelse på, hvordan byggeindustrien vil forholde sig til miljøkravene i fremtiden.

Der findes flere forskellige kategorier af CO2-neutrale bygninger. ZEB-laboratoriet i Trondheim befinder sig på et niveau, hvor udslippet ikke bare beregnes i designfasen, hvor materialerne udvælges, men også i byggefasen, og når bygningen er taget i brug.

Veidekke’s projektleder Trygve Karlsen beskriver ZEB-laboratoriet som et banebrydende projekt. Han er også overbevist om, at det kan være med til at ændre tankegangen hos leverandører af byggeprojekter, når det kommer til krav om CO2-udslip.

”Vi får spørgsmål fra leverandørerne om, hvorfor vi har truffet de valg, vi har. Jeg er helt sikker på, at noget så simpelt som at stille krav om miljøvenlige løsninger kan være med til at ændre industriens holdning til CO2-udslip,” siger han.

Målsætninger om CO2-neutralitet påvirker valget af materialer
Ifølge drifts- og sikkerhedschef Rickard Tällberg i Veidekkke, som er ansvarlig for indkøb, møder man nogle helt andre udfordringer, når CO2-neutralitet er det ultimative mål, end når man ”kun” skal forholde sig til målsætninger om kvalitet og budgetter.


”Udslippet fra materialerne bliver målt hele vejen igennem – lige fra de hentes i naturen, og indtil slutproduktet er installeret på byggepladsen. Både materialernes kvalitet og den mængde, der bruges, er af afgørende betydning. Et eksempel på hvordan dette har haft indflydelse på vores valg, var da vi skulle vælge den rigtige form for isolering. Valget stod mellem glasuld og rockwool. Disse to typer er ret ens, når det kommer til pris og funktion. Glasuld har dog et væsentligt lavere drivhusgasudslip, og derfor faldt valget på dette materiale,” fortæller han.

Så meget træ – og så lidt stål – som muligt
At bruge træ i bygningens bærende strukturer var et af de mest afgørende materialevalg. Også her har de været yderst kreative – bl.a. for at sikre, at der blev brugt så lidt stål som muligt. Stål er nemlig et af de materialer, som udleder mest CO2. Dette har bl.a. medført nogle ekstra store træsøjler i bygningen med henblik på at reducere anvendelsen af stålbeslag.

”Et element, som både vi og kunden er meget stolte af, er hovedtrappen. Den er specialdesignet for at undgå brugen af stål. Trappetrinnene er fremstillet i stærkt træ, som hviler på træbjælker ud fra en stærk trækerne – næsten ligesom grenene, der går ud fra et træ,” forklarer Karlsen.

 

De vigtige driftsvalg

Også på driftssiden kan de mest enkle valg gøre den største forskel. Her er belysning et af dem. Glamox har leveret al belysning til bygningen – både indendørs og udendørs. For at kunne nå målet om CO2-neutralitet har det været af afgørende betydning at bruge LED-belysning med et lavt energiforbrug. Derudover er alle armaturer forsynet med DALI-drivere, så de kan integreres i et lysstyringssystem.
.

”Bygningsejerne SINTEF/NTNU havde klare krav. Vi har derfor haft et meget stort fokus på at finde løsninger, som bruger så lidt energi som muligt. Belysning spiller en helt afgørende rolle her. Resultaterne ville have været dårligere med en anden belysningsløsning,” fortæller Karlsen.
Et andet eksempel på, hvordan forskellige valg påvirker CO2-udslippet i driftsfasen, er de elevatorer, som bruges i bygningen.

”De elevatorer, vi først havde i tankerne, bruger mere strøm end dem, vi endte med at vælge, når de står på standby. Det er af meget stor betydning for energiforbruget og dermed CO2-regnskabet, da elevatorerne står stille det meste af tiden,” tilføjer Tällberg.

Solceller bidrager både til udslip og reduktion af CO2
Brugen af solceller spiller en afgørende rolle i CO2-beregningerne, fordi det er den eneste måde, bygningen kan producere energi på. Solcellerne blev faktisk installeret så tidligt i forløbet, så de kunne producere strøm allerede i byggefasen. Ikke desto mindre beskriver projektlederen brugen af solceller som en stor udfordring, da det påvirker CO2-regnskabet på begge sider.


”Produktionen af solceller er meget energikrævende, så det er meget vigtigt, at CO2-beregningen får den maksimale mængde energi ud af panelerne,” forklarer Karlsen.

Frugtbare samarbejdsmøder
I designfasen har Veidekke arbejdet tæt sammen med kundens repræsentanter og arkitektfirmaet Link, HVAC-installatøren Bravida og elinstallatøren Vintervoll.

”Vi har haft en arbejdsgruppe, som har mødtes fysisk med jævne mellemrum. I starten brugte vi meget tid på at lære hinanden at kende. Det gjorde det meget nemmere at komme med idéer og forslag, og gruppen har været til stor gavn, fordi den har kunnet bidrage med erfaringer fra alle fagområder,” fortæller Karlsen.