Innlegg: Design for demontering og ombruk i klimagass­beregninger

I 2022 ble det også i Teknisk forskrift (TEK17), §9-5, stilt krav om at «Byggverk skal prosjekteres og bygges slik at det er tilrettelagt for senere demontering når dette kan gjennomføres innenfor en praktisk og økonomisk forsvarlig ramme».

En barriere for implementering av DfD i byggeprosjekter er mangel på metode for hvordan DfD kan inkluderes i klimagassregnskap. I FoU-prosjektet SirkBygg, ledet av Skanska, er det gjennomført en analyse av hvordan DfD kan hensyntas i klimagassberegninger. Dette er beskrevet i rapporten «Metoder for inkludering av DfD i klimagassberegninger», ZEN rapport no. 68-2024. Rapporten finnes også her sammen med andre publikasjoner fra SirkBygg: SirkBygg | www.skanska.no. En kort oppsummering av analysen med resultat er beskrevet under. Dette er en svært kompleks analyse, og det henvises til rapporten for mer utfyllende informasjon.

Les også:

Innlegg: Målbare kriterier for design for demontering og ombruk

Regelverk for DfD i klimagassregnskap

SirkBygg har kartlagt gjeldende regler og standarder med tanke på hvordan DfD i dag blir hensyntas i klimagassberegninger. Denne studien, som ble gjennomført i 2022, viste at det ikke finnes noen klare retningslinjer for dette. Dette innebærer at klimagasseffekten av tilrettelegging for demontering og ombruk av bygningskomponenter, materialer eller konstruksjoner når et bygg skal avhendes er uklart i regelverket. Ettersom DfD per i dag kan medføre økte prosjekteringskostnader og eventuelt også økte byggekostnader grunnet begrenset erfaring, kunnskap og manglende standardløsninger, vil fraværet av insentiver kunne medføre at fremtidige klima- og ressursgevinster går tapt ved at DfD unnlates.

I mangel av standardiserte og kvantiserte metoder for DfD i klimagassregnskap, er det behov for å utvikle metoder med forankring i de standardene som finnes. SirkBygg har i samarbeid med Forskningssenteret for null­utslippsområder i smarte byer (FME ZEN, www.fmezen.no) og Powerhouse (powerhouse.no) foretatt analyse av fordeler og svakheter ved ulike måter å allokere klimagassutslipp mellom flere livssykluser for bygg ved DfD. Aktører som ønsker å vektlegge DfD i sine prosjekter eller definisjoner, f.eks. ZEN, FutureBuilt og Powerhouse, vil med bakgrunn i disse analysene ha et godt beslutningsgrunnlag ved valg av metode og hvordan effekten av DfD skal vektlegges i klimaberegningene. Analysen vil også kunne benyttes som underlag ved revisjon av NS 3720:2018 "Metode for klimagassberegninger for bygninger".

Livsløpsstadier og DfD

LCA (livsløpsanalyser) dekker hele livsløpet, dvs. utvinning, produksjon, distribusjon, bruk og avhending, av et produkt eller system. Ved bruk av LCA er det mulig å sammenligne miljøbelastningen for et produkt eller system som fyller samme funksjon.

I henhold til NS 3720:2018 "Metode for klimagassberegninger for bygninger", deler en LCA for bygninger livsløpet inn i fire stadier, som vist i Figur 1: produksjonsstadiet (A1–A3), gjennomføringsstadiet (A4–A5), bruksstadiet (B1–B8), og sluttstadiet (C1–C4). I tillegg kommer Modul D som for materialbruk uttrykker netto fordeler og belastninger fra ombruk, materialgjenvinning og energigjenvinning i neste syklus (neste bygg). I praksis tilsvarer Modul D å kvantifisere påvirkninger og unngåtte påvirkninger fra neste livsløp for materialene. Gevinster og belastninger bestemmes ut fra når materialer forlater systemet for bygg i en DfD-syklus (første bygg) på utskiftningsstadiet (B4) eller på byggets sluttstadium (C1–C4). Gevinster gjennom hele byggets livssyklus som kan krediteres neste bygg, er vanligvis summert og rapportert i ett enkelt tall som modul-D-påvirkninger.

Allokering av klimagassutslipp

Ordet allokering refererer i denne sammenhengen til prinsipper for fordeling av utslipp som skjer i aktiviteter som leverer mer enn ett produkt, eller når ett produkt brukes i flere sykluser. Et eksempel er prosessene i et sagbruk. Her brukes tømmer og energi som innsatsfaktorer, og det produseres en lang rekke ulike produkter for salg. Utslippene knyttet til selve sagbruket, samt alle utslippene knyttet til å produsere salgbare produkter, kan fordeles (allokeres) på ferdigproduktene gjennom en allokeringsnøkkel.

Hvilke faktorer som bør legges til grunn for hvordan DfD kan inkluderes i klimagass­beregninger, kan være basert på ulike forhold som allokering av livsløpskostnader, materialressurser og klimagassutslipp knyttet til DfD på flere livsløp. Demontering og ombruk vil skje i fremtiden, og det er usikkerheter knyttet til ombrukskomponentenes relevans frem i tid da teknologien for nye produkter i fremtiden kan være langt mer klima- og ressursvennlige enn i dag. Hvordan hensynta dette aspektet? Og bør fremtidige utslippsreduksjoner vektes likt som i dag? Lengre levetid for bygningskomponenter som tilrettelegges for fremtidig ombruk, vil også ha betydning for bundet karbon (biogent karbon i treprodukter) samt karbonatisering (betong). Dette er også forhold som kan vektlegges når DfD for slike produkter eventuelt skal tilgodeses i klimagassberegninger. Det må også være en viss konsistens i metodevalg. Dersom fremtidig unngåtte utslipp eller forbruk av materialressurser skal fordeles på flere livssykluser, burde også ombruk i dag fra eksisterende byggeprosjekter fordeles på flere sykluser, og ikke gi all gevinst til byggene vi bygger i dag (neste bygg). Dette innebærer at alle utslippene ikke kan forutsettes å gjelde for første bygg (donorbygget). Vil dette på sin side bidra til at ombruk i dag blir mindre interessant? Dette er faktorer, eller det vi i analysen har benevnt som «scenarier», lagt til grunn for vurdering av hvordan DfD kan inkluderes i klimagassberegninger.

I analysen om DfD i klimagassregnskap forutsettes at DfD-produkter, som gir fradrag i et klimagass­regnskap, oppfyller kriterier for sannsynlig demonterbarhet og ombrukbarhet. I SirkBygg er det gjennomført et eget arbeid som definerer slike kriterier, se SirkBygg | www.skanska.no.

Allokeringsprinsipper

Som grunnlag for å vurdere allokering av utslipp og opptak av klimagasser til neste syklus, når byggematerialer overføres fra ett bygg til neste, er det tatt utgangspunkt at allokeringsprinsipper i størst mulig grad skal være i henhold til gjeldende standarder for LCA.

I alt er åtte ulike allokeringsprinsipper vurdert i analysen. Beregningene omfatter resultater fordelt på fossilt og biogent klimagassutslipp. Det vil si at effekten av innhold av biogent karbon i trebaserte byggevarer hensyntas. Karbonatisering i betongprodukter inngår i alle allokeringsmåtene. Analysen vurderer resultater både med og uten modul D. I analysen er det i tillegg sett på allokering basert på eventuelle økte kostnader og økt materialforbruk ved DfD.

Allokeringsmetodene som er vurdert har ulike styrker og svakheter som gjør at det ikke er enkelt å trekke absolutt konklusjon. Følgende kriterier bør i størst mulig grad være oppfylt:

• Beregninger bør følge gjeldende standarder for klimagassberegninger for bygg
• A1-C4 bør alltid inkluderes
• Modul D kan inkluderes i beregninger som tilleggseffekt (gjør sensitivitetsvurderinger, og vurder maks fradrag for utslipp i modul D, tilpasset utslippsfaktor i A1-A3)
• Klimagassberegninger bør skille mellom fossile og biogene opptak og utslipp, GWPfossil og GWPbiogenic
• Biogent karbon bør beregnes etter prinsippet «Polluter pays»

Case som grunnlag for analysene

Skanska Næringseiendom er eiendomsutvikler og eier av tomten Tingstuveien 31 i Oslo. Målet for prosjektet, som er i reguleringsprosess, er et kontorbygg med høye miljøkvaliteter (Powerhouse). Materialmengder til bygget er kalkulert og beregnet for to alternativer for bæresystem og dekker:

• Massivtredekker på limtre søyler/bjelker
• Hulldekker på stål søyler/bjelker

Som case for denne analysen er det beregnet materialmengder for bæresystemene, og det er utført klimagassberegninger for fire alternative systemer:

• Alternativ 1

o Bygg 1: Nye materialer (A1-A3), materialer til avfallshåndtering (C1-C4)

o Bygg 2: Nye materialer (A1-A3), materialer til avfallshåndtering (C1-C4)

• Alternativ 2

o Bygg 1: Nye materialer (A1-A3), materialer til ombruk (C1-C4)

o Bygg 2: Ombrukte materialer (A1-A3), materialer til avfallshåndtering (C1-C4)

• Alternativ 3

o Bygg 1: Ombrukte materialer (A1-A3), materialer til ombruk (C1-C4)

o Bygg 2: Ombrukte materialer (A1-A3), materialer til avfallshåndtering (C1-C4)

• Alternativ 4

o Bygg 1: Ombrukte materialer (A1-A3), materialer til ombruk (C1-C4)

o Bygg 2: Ombrukte materialer (A1-A3), materialer til ombruk (C1-C4)

Bygg 1 er bygg som bygges i dag, og bygg 2 er det neste bygget i fremtiden. Bygg 1 og bygg 2 kan bygges med nye eller ombrukte materialer i A1-A3 og sende materialer til avfallshåndtering eller ombruk i C1-C4.

Det er gjort analyser med og uten modul D:

• Når C1-C4 omfatter materialer til avfallshåndtering, omfatter modul D følgende:

o Hulldekker

* Betong: betong knuses, erstatter ny grus/pukk

* Armeringsstål: sendes til resirkulering, erstatter nytt stål

o Konstruksjonsstål: sendes til resirkulering, erstatter nytt stål

o Massivtre/limtre: trevirke brennes, erstatter alternativ produksjon av energi og varme

• Når C1-C4 er til materialer til ombruk, omfatter modul D følgende:

o Hulldekke: erstatter nytt hulldekke

o Konstruksjonsstål: erstatter nytt konstruksjonsstål

o Massivtre/limtre: erstatter nytt massivtre/limtre

Resultat

Den allokeringsmetoden som anses å være det beste kompromisset mellom fordeler og ulemper samt er mest mulig i tråd med kriteriene nevnt under allokeringsprinsipper, er vist i figur 2. Det påpekes at resultatene for de to materialalternativene (stål/betong vs. tre) ikke direkte kan sammenlignes da materialer som vil benyttes utover selve bæresystemet og dekker, ikke er inkludert i beregningene.

Figur 2 viser hvordan fossile og biogene klimagassutslipp for bygg 1 og bygg 2 påvirkes ved bruk av nye og ombrukte materialer, samt når materialer etter bruk sendes til avfallsbehandling eller demonteres til bruk i nytt bygg.

Beregninger i figur 2 følger følgende allokeringsprinsipper for elementer som er designet for demontering og ombruk (DfD):

• Fossile utslipp: “recycled content/cut-off 100:0”, som innebærer at alle utslipp fra produksjon i fasen A1-A3 allokeres første gangs bruk. Dette er den vanlige metoden i dag.
• Opptak biogent karbon: «partitioning approach 50:50», hvor effekt av opptak fordeles på bygg 1 og bygg 2
• Utslipp biogent karbon: «polluter pays», som innebærer at effekt av utslipp allokeres til bygget som sender treprodukter til forbrenning.

Konsekvens for treprodukter:

Nye produkter til et bygg designet for demontering og ombruk, og som inneholder biogent karbon, kan beregnes med 50 % av lagret biogent karbon. Dette blir et minustall for produktet, slik vist i figur 2 som alternativ 2, bygg 1.

For bygg som bruker ombrukte treprodukter, og som ikke er DfD-bygg, antas det at trevirke sendes til forbrenning etter bruk. Da vil produktet få 50 % opptak av biogent karbon medregnet, og utslipp av 100 % biogent karbon fra forbrenning. Vist i figur 2 som alternativ 2, bygg 2.

For DfD-bygg som bruker ombrukte treprodukter, vil ikke lagret effekt av biogent karbon regnes med. Det legges til unngåtte utslipp fra modul D, slik vist i figur 2 som alternativ 4, bygg 1 og 2.

For byggematerialer med innhold biogent karbon er opptak av biogent karbon allokert på første bruk og siste bruk (to bygg/sykluser) av materialet. Dette medfører at for et bæresystem med limtre søyler/bjelker og massivtredekke, kan bygg som er designet iht. DfD eller bruker ombrukte produkter, få et opptak av biogent karbon i A1 (alternativ 2 og alternativ 3: bygg 2). Det er kun det bygget som sender byggematerialer med innhold av biogent karbon til forbrenning (C3) som blir allokert 100 % av biogent utslipp i C3.

Gevinst ved DfD gis både til bygg som sender produkter til fremtidig ombruk (i modul D) og bygg som benytter ombrukte produkter (A1-A4), når modul D regnes med. Modul D skiller på bygg som er designet iht. DfD og bygg som ikke er det, da det gis større redusert utslipp i modul D ved DfD.

Konsekvens for betong/stål:

Nye produkter i DfD-bygg beregnes i henhold til vanlig praksis, og gevinsten av DfD oppnås i modul D som unngått utslipp av tilsvarende produkt. Vist i figur 2 som alternativ 2, bygg 1.

For bygg som bruker ombrukte produkter, og som ikke er DfD-bygg, antas normal avfallshåndtering. Vist i figur 2 som alternativ 2, bygg 2.

For DfD-bygg som bruker ombrukte produkter, legges unngåtte utslipp i modul D, slik vist i figur 2 alternativ 4, bygg 1 og 2.

Oppsummering og anbefaling

Ved bruk av de beskrevne allokeringsmetodene over, gis betydelig gevinst knyttet til opptak av biogent karbon og unngåtte utslipp for forbrenning av treverket. For å få balanse i klimagassregnskapet innen A1-C4 må det derfor tas utgangspunkt i at bygg nummer 2, som bygges en gang i fremtiden, også bruker denne allokeringsmetoden. Dette vil for bygg 2 innebære å ta «byrden» med utslipp ved forbrenning dersom ikke også dette bygget legger til rette for fremtidig ombruk. Dette er det ingen garanti for dersom ikke allokeringsmetoden blir standard allokeringsmetode i beregningsstandarder for klimagassutslipp.

Metoden er iht. NS 3720 for fossile utslipp, men ikke for biogent karbon fordi opptak er fordelt på første bruk og siste bruk av materialet. Det anbefales å sette en maks/min verdi for modul D. Med dette menes at når det benyttes et ombrukt produkt i A1-A3 kan ikke modul D erstatte et 100 % nytt produkt. Modul D kan da tilsvare maksimalt det samme utslippet som A1-A3 for det ombrukte produktet. Eksempel hulldekke:

• Utslipp fra produksjon, nytt hulldekke (A1-A3): 60 kg CO2-ekv/m2
• Utslipp fra ombrukt hulldekke (A1-A3): 6 kg CO2-ekv/m2

Benyttes et ombrukt hulldekke i et bygg med utslipp i A1-A3 på 6 kg CO2-ekv/m2, kan modul D ikke ha høyere negativt utslipp enn -6 kg CO2-ekv/m2 selv om det i teorien kan erstatte et nytt hulldekke med et utslipp på 60 kg CO2-ekv/m2. Denne effekten (tilpassing av modul D) er ikke inkludert i beregninger vist i figur 2.

Bruk av modul D vil ikke gi balanse i klimagassregnskapet summert opp for flere sykluser når flere bygg skal bruke samme produkt. Ved bruk av modul D er det derfor viktig at denne rapporteres separat fra modul A1-C4.

Effekten av DfD i klimagassberegningene er i analysen sett opp mot andre tiltak for klimagassreduksjon over levetiden (som tiltak for energieffektivitet). Analysen viser at bidraget pga. DfD ikke er forholdsmessig stort når det tas hensyn til innsatsfaktorer for å redusere klimagassutslipp.

I fremtiden, når nye byggevarer kan antas å bli langt mer klimavennlige enn dagens produkter, vil ombruk kunne bli mindre relevant sett ut fra et klimaperspektiv. Forbruk av ressurser vil derimot være minst like viktig, og en knapphetssituasjon for kritiske ressurser vil kunne bli mer viktig enn i dag. Det bør derfor innføres et tillegg til klimagassberegninger som ivaretar dette. Bruk av ressurser kan tydeliggjøres i klimaberegninger ved å inkludere «Use of secondary materials» (SM) og «Components for re-use» (CRU):

• SM: «Use of secondary materials», i kg kombinert med karboninnhold av produkt.

Her deklareres i vekt materialer i bygget som er basert på ombrukte produkter. I tillegg bør andel av total vekt i bygget og karboninnhold på ombrukte produkter deklareres.

• CRU: «Components for re-use», i kg kombinert med karboninnhold av produkt.

Her deklareres i vekt materialer i bygget som er tilgjengelig for senere ombruk etter design iht. DfD. I tillegg bør andel av total vekt i bygget og karboninnhold på ombrukte produkter deklareres.

Dette er et leserinnlegg og meninger i innlegget står for forfatterens regning.