Energiforbrug – Sammenligning af materialer

0

Af , ajourført d.

Energiforbrug – en væsentlig miljøbelastning

Ved en samlet vurdering af byggematerialers miljøbelastning er energiforbruget en af de vigtigste belastninger at tage højde for.

Menneskeskabte klimaforandringer skyldes udledning og atmosfærisk ophobning af bl.a. kuldioxid (CO2). Udledningen af CO2 skyldes at man til energiproduktion afbrænder fossile brændstoffer som kul, olie og gas.

Ved fremstilling af byggematerialer bruges, som ved al anden produktion, også energi. Hvis vi vil undgå klimaændringer skal vi begrænse energiforbruget alle de steder vi kan. Det giver derfor mening at kigge på energiforbruget ved fremstilling af byggematerialer ligesom man f.eks. sammenligner energiforbruget mellem forskellige biler.

For at give et retvisende billede af energiforbruget ved forskellige produkter bruger man en livscyklusanalyse. Det betyder at man indregner energiforbug og evt. energigevinst gennem hele produktets levetid – fra vugge til grav.

Træhuse vs. murstenshuse

Tabel 1 viser forskellen på  CO2-udledning ved fremstilling af henholdsvis et murstenshus, et blokhus og et træskellethus (hus opbygget af træ med en stor del mineraluldsisolering). Læs mere om typer af træhuse under: Hvornår er et hus et træhus.

I tabellen er vist afgivelsen af CO2  for de tre hustyper.  I beregningerne antages at træmaterialer afbrændes efter brug og energien udnyttes . Tabellen stammer fra en rapport fra FAO (kilde: Mohammad Scharai-Rad, Johannes Welling, 2002)

Tabel 1: CO2 –udledning for forskellige hustyper gennem hele deres livscyklus.

 Blokhus  Træskellethus  Murstenshus
 Afgivelse af CO2 [kg]  52 957  79 248  108 400

 

Bemærk at træhusene opnår en stor CO2 – besparelse på trods af at der i alle huse indgår materialer af gips, mineraluld, tagplader, jern og plast, som udligner forskellene mellem husene.

Eksempel på sammenligning mellem limtræ og stål

I dette eksempel sammenlignes energiforbuget over en livscyklus for henholdsvis en limtræsbjælke og en stålbjælke. Eksemplet stammer fra en rapport, der er udgivet af Miljøstyrelsen (Kilde: Evald, 1993).
Sammenligningen vedrører to bjælketyper, som vil kunne erstatte hinanden i en bygning:

  • En limtræsbjælke der er 5 m lang, 40 cm høj og 14 cm bred med en vægt på 130 kg
  • En stålbjælke som I-profil der er 5 m lang, 24 cm høj og 12 cm bred med en vægt på 153,5 kg.

Energi i livscyklus for de to alternativer

I artiklen om energiforbrug i træs livscyklus er redegjort for energiforbrugene og energigevinsten i livscyklus for forskellige træprodukter, herunder også limtræ. Disse tal anvendes som grundlag for dette eksempel.

Energiforbruget til fremstilling af en stålbjælke afhænger af, hvilket stålværk bjælken stammer fra. Især graden af genanvendt stålskrot, udnyttelsesgrad (afskæring tilbage til ovnen) og ovntypen er af betydning.

Til fremstilling af stålbjælker bruges der 12,2 GJ (energimængde) per tons bjælke ved den mest energieffektive fremstillingsmetode (Kilde: Evald, 1993).

Tabel 2 viser energiforbruget i livscyklus for de to bjælketyper. Energiforbuget er beregnet ud fra de ovenfor nævnte dimensioner på bjælker og energiforbrug for materialerne og med den angivne bortskaffelsesmetode som forudsætning.

Tabel 2 – Energiforbrug i livscyklus for de to alternativer

Alternativ    Bortskaffelsesmetode    Energiforbrug i livscyklus, GJ 
Limtræsbjælke Forbrænding med varmegenvinding -0,24
Stålbjælke Recirkulering 1,87

 

De negative tal ved limtræsbjælken betyder, at forbruget af energi til fremstilling, bearbejdning og bortskaffelse mere end opvejes af den energigevinst, der kan udnyttes ved forbrænding af limtræsbjælken i bortskaffelsesfasen.

Påvirkning af atmosfæren på grund af energiforbruget

Ved de forskellige energiforbrug og -afgivelser sker der påvirkninger af miljøet. De primære påvirkninger er udsendelse af CO2 . Sammensætningen af energikilder har stor betydning for disse udledninger. Træ er fornybart og anvender luftens CO2-indhold til vækst. Når træet brændes og udnyttes til energi, vil den opsamlede mængde CO2 igen blive frigivet, hvorefter et nyt træ vokser op på samme plads.

Forureningen af atmosfæren i de to bjælkers livscyklus er derfor de mest interessante tal i sammenligningen. Størrelse af disse påvirkninger af atmosfæren er vist i tabel 3.

Tabel 3 – Påvirkning af atmosfæren i livscyklus for de to alternativer

Alternativ   

   

Påvirkning af atmosfæren i livscyklus [kg] 

CO2

Limtræs-bjælke

-114

Stålbjælke

171

Den fornyelige energikilde gør forskellen

Ud over denne sammenligning fremstår limtræsbjælken som et endnu mere fordelagtigt alternativ, fordi størstedelen af energiforbruget ved forarbejdning af limtræsbjælken stammer fra træaffald, der er en fornyelig energikilde. Se artiklen om energiforbrug i træs livscyklus.

En egenskab i træprodukters livscyklus er således en udbredt anvendelse af fornyelige energikilder. Ved fremstillingen bruges fornyelige energikilder og ved bortskaffelsen af træproduktet kan genvindes energi, der er fornyelig.

Andre byggematerialer

Lignende resultater kan forventes ved sammenligning af træprodukter med tilsvarende produkter fremstillet af andre ikke-fornyelige råvarer, f.eks. andre metaller eller plast (mineraloliebaserede typer). Også for disse er de vigtigste forskelle i forhold til træprodukter nemlig, at de består af råvarer, der ikke gendannes af naturen (indenfor tusindvis af år).

 

Sammenligning af træbyggeri og konventionelt byggeri

”Konkret har Rambøll sammenlignet træbyggeri med konventionelt byggeri og vurderet de potentielle CO2-besparelser, der er ved at konvertere traditionelle løsninger som tegl, stål og beton til træ og træbaserede produkter”, fortæller Lauritz Rasmussen, sekretariatsleder i Træ i Byggeriet, og fortsætter:

”Studiet tager udgangspunkt i fire konkrete bygningscases, hvortil Rambøll har modelleret tilsvarende konventionelle byggerier og udført livscyklusvurderinger på de enkelte cases.

Følgende figurer er et udtg fra Rapporten. Hele rapporten kan tilgås her ”CO2-Besparelser Ved Træbyggeri

Rapporten indeholder fire case-baserede vurderinger. De Fire eksisterende træbyggerier, der er grundlag for analysen, er blevet konverteret til tilsvarende typisk dansk byggeri af beton, stål og tegl af Rambølls ingeniører. Bygningerne er sammenlignet på deres klimamæssige konsekvenser gennem en “livscyklusvurdering” (LCA). En LCA anvendes til at identificere påvirkning af miljøet igennem hele levetiden for en byggevare, en bygningsdel eller en bygning. Fra udvindingen af råmateriale, produktion og
transport, til udførelsen på byggepladsen og vedligehold og udskiftning igennem bygningsdriften og tilsidst påvirkningerne når materialet, byggekomponenten eller bygningen skal bortskaffes eller genanvendes.

 

Analysen medtager miljøpåvirkninger ved råmaterialer og produktion, udskiftning fra konventionelle materialer til træbaserede, og efterfølgende bortskaffelse.

Analysen medtager ikke opførelse, reparation og nedtagelse af materialer og bygningsdele.

 

Det samlede klimaaftryk for bygningernes livscyklus over 50 år præsenteres i Figur 2. (figur 2, ramboll). Ved at udskifte primære og sekundære konstruktioner fra stål til træbaserede er der en potentiel besparelse på 34,5% for hele bygningen.

Figur 2 af Ramboll: Det samlede klimaaftryk for bygningernes livscyklus over 50 år

 

 

I Figur 6 ses hvornår i bygningens livscyklus CO2-udledningen finder sted, hhv. i produktionen af materialer, udskiftning af byggematerialer i driftsfasen eller ved bortskaffelsen, når bygningen tages ned. Betonkonstruktioner (trin 1) udleder størstedelen af miljøaftrykket  i produktionsfasen (konventionelt byggeri), som skyldes de energikrævende processer i forbindelse med produktionen. For træbyggerierne (trin 3 og 4) derimod ligger emissionerne i højere grad ved bortskaffelsen.

Figur 6: Påvirkningspotentialer i produktionsfasen, udskiftning og bortskaffelse

 

 

SKRIV EN KOMMENTAR

Din e-mailadresse vil ikke blive offentliggjort. Felter markeret med * skal udfyldes.

TRÆ.DK

Egebækvej 98
DK-2850 Nærum

Modtag vores nyhedsbrev

Vil du have seneste viden om træ?

Tilmeld dig vores nyhedsbrev her

Jeg accepterer at træ.dk må opbevare mit navn og e-mail, overføre det til mailplatformen Mailchimp samt sende mig information og nyheder via e-mail.