With the climate change issues growing in importance on the social agenda, the field of urban masterplanning is of no exception when it comes to minimizing the carbon footprint in a variety of projects. The aim of this thesis has been to prepare the Carbon Critical Masterplanning tool, a software plugin for carbon dioxide emissions assessment developed by Atkins, to be used in Swedish conditions. The main targets were to improve the areas of the tool associated with energy conversion and renewable energy sources, and to test the tool in a real case. A planned construction of a new campus in Albano, Stockholm was chosen for the pilot study. A 3D model was built in the tool and the carbon footprint was calculated for a variety of combinations for energy supply to the future area. The results show that use of locally installed renewable energy sources can reduce the total climate impact when life cycle perspective is applied. Largest reduction of emissions on an annual basis can be achieved by heat production from solar collectors and neighbourhood-scale biofuel plants. Masterplanning tool can be considered as a useful assistant during a masterplanning process, from creation of early sketches to detailed development plans. Depending on the project specifications, a certain degree of adjustment will however be needed in order to receive meaningful results. Development of the two large areas of the tool – emissions related to traffic and waste management, which are not covered by this thesis, are to be completed in order to obtain an overall view of the climate impact of masterplanning.

Detta examensarbete utfördes våren 2015 på uppdrag av Västerbottens läns landsting. Syftet med arbetet har varit att hjälpa landstinget inför implementeringen av energiledningssystemet ISO 50001, genom att ta fram mål för fastighetsbeståndets specifika energianvändning år 2050, utföra en omvärldsanalys av andra landstings energianvändning, samt ta fram nyckeltal relevanta för verksamheten. Målet 2050 har bestämts utifrån planerade åtgärder för energibesparing, och en simulering av klimatskalsförbättringar på byggnader med höga U-värden. Simuleringen utfördes i programmet IDA ICE med handledningshjälp från Sweco Systems AB i Umeå. Resultatet visade på att landstinget kan nå en specifik energianvändning på 215 kWh/m2 till år 2050, motsvarande en minskning av den totala energianvändningen med 23 % jämfört med år 2009. Då 2050 är så pass långt fram i tiden och det finns stora möjligheter för teknikutveckling och ytterligare energibesparande åtgärder kan detta mål höjas till 30 %, motsvarande 196 kWh/m2. Eftersom specifik energianvändning inte ger en rättvis bild av hur effektivt energin nyttjas har även nyckeltalen specifik energianvändning per vårdtillfälle och specifik energianvändning per länsinvånare analyserats.

Energianvändningen i Sverige är relativt stort med avseende på befolkningsmängden. Det beror givetvis mycket på behovet av uppvärmning under större delen av året som det kalla klimatet leder till men även på det kontinuerliga behovet av energi i det vardagliga livet. Den stora energianvändningen medför dock stora belastningar på både klimat och miljö. I dagsläget finns det flera uppsatta mål som är riktade till att minska energiintensiteten i landet samt energianvändningen i bostäder och lokaler. Således är energieffektivisering ett viktigt medel för att minska klimat- och miljöbelastningen. Många energianvändare utför olika vardagliga rutiner som bidrar till energieffektivisering som att bland annat släcka lampor, stänga av elektriska apparater när de inte används och inte använda disk- eller tvättmaskinen om den är halvfull. De ovannämnda åtgärderna är dock inte tillräckliga. Det krävs mer och därför är smarta hem en viktig lösning. Smarta hem är ett komplext system som täcker olika aspekter i hemmet men anses vara ett effektivt medel för energieffektivisering. Hur energianvändningen i bostäder utvecklas i framtiden kommer med stor sannolikhet bero på smarta hem och smarta produkter. Syftet med detta examensarbete är att undersöka hur man skulle kunna utveckla eller kombinera energismarta produkter på bästa möjliga sätt. Utifrån en enkätundersökning riktad mot energianvändare och intervjuer med energianvändare och aktörer på den smarta hemmarknaden har energikonsumenternas behov och beteende analyserats och en marknadsanalys av de produkter som finns på marknaden idag utförts. Denna studie har visat att energianvändarna allmänt inte är så insatta i energianvändningen hemma trots att många påstår sig vara engagerade i energieffektivisering. Energianvändarna visade samtidigt på bristande kunskap om smarta hem och energismarta produkter, vilket kan bero på att smarta hemmarknaden fortfarande är ny i Sverige och de flesta aktörer har ännu inte lyckats marknadsföra sig och sina produkter. Det kan även bero på andra faktorer som brist på intresse hos energianvändarna att energieffektivisera som i sin tur kan bero på det låga elpriset i Sverige. De ovannämnda faktorerna kan göra att utvecklingen av smarta hem i Sverige tar längre tid än förväntat. Energianvändarna visade sig prioritera främst kostnader, och utför ofta energieffektiviserings åtgärder för att spara pengar snarare än att bidra till klimatet. Studien visade att ett smart hem bör innehålla produkter som bidrar till komfort, säkerhet och ekonomiska besparingar. Produkter som prioriteras hos energianvändarna och efterfrågas mest på marknaden är smarta brandvarningssystem, smarta dörrlås, smarta energidisplayer, smarta inbrottslarm samt smarta system för styrning av värme och belysning. Samtliga ovannämnda produkter erbjuds på marknaden idag, även om många av dessa är i utvecklingsfasen. Elföretaget Jämtkraft bör ta hänsyn till resultaten i detta examensarbete inför framtida satsningar på smarta hem. / Energy consumption in Sweden is relatively large in terms of population. That depends a lot on the need for heating during most of the year because of the cold climate but also on the continuous need for energy in the everyday life. The large energy consumption entails, however, large loads on both climate and environment. Thus energy efficiency is an important measure to reduce the climate and environmental impact. Smart homes are complex systems that cover various aspects of the home but are considered to be an effective resource for improving energy efficiency. The purpose of this master’s thesis is to investigate how to develop or combine energy-efficient products in the best way possible. Energy consumers needs and behaviors have been analyzed and a market analysis of the products available on the market today has been performed based on a survey directed to energy users and interviews with energy users and stakeholders on the smart home market. Energy users show a lack of knowledge about smart homes and energy-smart products, probably because the smart homes market is still new in Sweden and most stakeholders have not managed to advertise themselves and their products yet. It may also depend on other factors such as energy users’ lack of interest in energy efficiency, which may be due to the low price of electricity in Sweden.

Det finns stor ekonomisk potential för fastighetsbolag att energieffektivisera sitt fastighetsbestånd men tidigare vetenskaplig forskning har visat på att denna potential inte till fullo utnyttjas av fastighetsbolagen. Uppsatsen kartlägger vilka barriärer som ligger till grund för denna outnyttjade potential och undersöker hur dessa barriärer påverkar fastighetsbolagens arbete med energieffektiviseringar. Uppsatsen undersöker även vilka av dessa barriärer som fastighetsbolagen anser vara mest problematiska.  Från tidigare forskning och vetenskapliga artiklar kartlades ett antal barriärer som potentiellt kan hindra fastighetsbolagens arbete med energieffektivisering. Dessa är brist på information, brist på kompetens, finansiella svårigheter, tidsbrist, värderingar och mål, storlek och maktfördelning. Med dessa barriärer som utgångspunkt så undersöktes fyra fastighetsbolag kvalitativt för att få en djupare förståelse för hur barriärerna påverkade deras arbete med energieffektiviseringar. Utöver detta så utfördes även en kvantitativ enkätstudie där 19 fastighetsbolag fick bedöma barriärernas påverkan på sitt eget energieffektiviseringsarbete. Resultatet från den kvantitativa enkätstudien redovisas och analyseras i en Boxplot. Resultaten från den kvantitativa studien påvisar att tidsbrist är den barriär som påverkar fastighetsbolagens energieffektiviseringsarbete mest.  Detta resultat får visst stöd från den kvalitativa studien där tidsbrist nämns som en av de mest problematiska barriärerna. Utöver tidsbrist så nämndes även brist på kompetens som en påtaglig barriär i den kvalitativa studien.

Denna studie har utförts för att öka kunskapen om miljö- och energikrav i Sverige. Studien har utgått från en tomt i Landskrona där ett flerbostadshus kommer att byggas. I studien studerades vilka miljö- och energikrav som finns i Sverige. De miljöcertifieringssystem som studerats är GreenBuilding, Miljöbyggnad, BREEAM och LEED. De lågenergihus som studerats är passivhus, minienergihus och nollenergihus. I studien studeras även för- och nackdelar med olika stomsystem i trä. En slutsats om det bäst lämpade stomsystem för byggnaden i Landskrona dras. Tre typer av konstruktionslösningar tas fram för byggnaden. För dessa konstruktioner utförs energiberäkningar. Beräkningarna görs för att se vad som krävs för att uppfylla miljö- och energikrav som ställs på en nyproducerad byggnad. I slutet av studien rekommenderas en passande konstruktionslösning för byggnaden i Landskrona för att uppfylla kraven Miljöbyggnad Guld och passivhus.

Energi är ett ämne som diskuteras flitigt i samhället. Krav sätts för att begränsa energianvändningen samtidigt som det ställs högre krav på byggnader och det termiska klimatet inom byggnaden. Detta medför att uppförandet av en byggnad blir mer kostsam och ständigt söks nya metoder för att bygga energi- samt kostnadseffektivt. Bostäder och servicesektorn gör årligen av med cirka 150 TWh, vilket är cirka 40 procent av den totala energianvändningen. Man försöker även ersätta de fossila bränslena för att använda förnybara källor såsom vattenkraft, solkraft och vindkraft. Arbetet har jämfört olika metoder att minska energianvändningen för en byggnad. Detta har applicerats på en vårdcentral som SERNEKE har byggt. En jämförelse har gjorts  mellan olika installationstekniska lösningar och komplettering av det täckande klimatskalet. Syftet med arbetet är att få en djupare inblick i de åtgärder som kan användas för att energieffektivisera byggnader. Genom att besvara 4 frågeställningar, ”Vad krävs för teknisk utformning för att klara BBR:s krav?”, ”Vilka installationstekniska kombinationer skulle generera en likvärdig minskning av energianvändningen som en förbättring av klimatskalet bidrar med?”, ”Hur påverkar val av tekniska lösningar de långsiktiga kostnaderna för en byggnad?” samt ” Vilken teknisk lösning blir mer kostnadseffektiv?” är målet att se vilken teknisk lösning som är mest kostnadseffektiv. En fallstudie har utförts för att jämföra de olika lösningarna. Resultatet av denna fallstudie visade att de installationstekniska åtgärderna minskade energianvändningen mer. Att installera ett VAV-system för styrning av ventilationsflödet visade sig vara den enskilda åtgärd som var effektivast. Kombinerat med en förbättrad verkningsgrad på aggregatet sänkte den specifika energianvändningen från 70 kWh/m2,år till 39 kWh/m2,år. Efter cirka 18 år har denna investering betalat av sig.  För att under en längre tid spara pengar visade sig att kombinera de installationstekniska åtgärderna med ett förbättrat klimatskal tillsammans sänkte driftkostnaderna för uppvärmning av byggnaden från 91 184 kronor per år till 21 205 kronor per år. Den mest kostnadseffektiva lösningen visade sig dock vara att installera solfångare.

Ur miljösynpunkt är energianvändningen en av flera stora utmaningar i framtiden. För att uppnå ett hållbart samhälle måste användningen av olja och andra fossila råvaror minska. Enligt Europeiska målen 2020 måste halten växthusgaser i atmosfären minska med 20 % i förhållandet till utsläppsnivåerna på 1990-talet. Produktionen och användningen av bränslepellets har ökat betydligt över hela världen de senaste åren (Eriksson 2016). I Sverige är tillgången på träråvara i skogen mycket god. Råvaran som används för att tillverka bränslepellets kommer huvudsakligen från kutter- och sågspån från sågverk och träindustri runt om i Sverige. Bränslepellets tillverkas genom att sågspånet pressas under högt tryck till små cylindriska stycken med högt energiinnehåll. För att förbättra pellets och göra det konkurrenskraftig mot alternativa uppvärmningsmetoder som värmepumpar, kan olika typer av additiv användas. Sågspånet som har använts kommer torkat och malt från Stora Enso Timber AB i Grums med en fukthalt på 10,5 %. Ökande procenthalter, från 0-1,5 %, av kassavastärkelse och tanniner har tillsatts i sågspånet vid produktionsanläggningen på Karlstads universitet. Syftet var att minska energianvändningen i samband med pelleteringen i pelletspressen samt öka hållfastheten för pellets. Andra parametrar som har undersökts är pelletsens bulkdensitet, hårdhet och mängd smul efter produktionen, för att undersöka om dessa parametrar korrelerar med hållfastheten. Resultatet visade att en tillsättning av 1,5 % tanniner gav den största reduceringen av den specifika elanvändningen, vilket motsvarade 3,8 %. Den högsta hållfastheten för pellets erhölls vid tillsättningen av samma additiv och procentmängd. Ökning motsvarade 3,0 %. Ju högre bulkdensitet, ju mindre utrymme behöver pelletsen i pelletssäckarna för att uppnå samma vikt pellets. Detta resulterar i en transportvinst, då fler pelletssäckar kan rymmas i en transportbil. Bulkdensiteten korrelerade mycket väl med hållfastheten. Ju högre bulkdensitet, ju bättre hållfasthet för pelletsen. Resultatet stämmer väl överens med tidigare arbeten. Hårdheten för pellets ökade och mängden smul minskade vid en additivtillsättning av kassavastärkelse och tanniner. / From an environmental point of view, energy use is one of several major challenges in the future. The use of oil and other fossil raw materials must reduce in order to achieve a sustainable society. According to the European goals 2020, the level of greenhouse gases in the atmosphere must decrease with 20 % in relation to emission levels in the 1990s. The production and use of fuel pellets has increased significantly worldwide over the last few years (Eriksson 2016). The availability of wood raw material in the forest in Sweden is very good. The raw material used to produce fuel pellets comes mainly from cutter shavings and sawdust from sawmills and wood industry across Sweden. Fuel pellets are manufactured by pressing the sawdust under high pressure into small cylindrical pieces with high energy content. In order to improve pellets and make it competitive against alternative heating methods such as heat pumps, different types of additives can be used. The sawdust that has been used comes dried and grounded from Stora Enso Timber AB in Grums with a moisture content of 10,5%. Increasing percentages, from 0-1,5%, of cassava starch and tannins have been added to the sawdust at the production plant at Karlstad University. The purpose was to decrease energy consumption in conjunction with pelleting in the pellet press, and to increase the durability of pellets. Other parameters that have been looked into is the pellet bulk density, hardness and amount of crumb after production, to see if these parameters correlate with the durability. The result showed that an addition of 1,5 % tannins gave the greatest reduction in the specific power consumption. The decrease was 3,8 %. The highest durability of pellets was obtained with the addition of the same additive and percentage. The increase was 3,0 %. The higher bulk density, the less space the pellets need in the pellets bags to achieve the same weight of pellets. This results in a transport gain, as more pellets can be accommodated in a transport vehicle. Bulk density correlated very well with durability. The higher bulk density, the better durability of the pellets. The results agree well with previous work. The hardness of pellets increased, and the amount of crumb decreased during an additive addition of cassava starch and tannins.

The main purpose of this thesis was to evaluate the energy use and the potential for energy savings in the ventilation for a hotel building that has been preliminary certified in the Swedish environmental assessment method Miljöbyggnad. In the preliminary certificate the building received the certificate SILVER for the energy use. This certificate needs to be verified in order to acquire the final certificate. The energy use was determined with data from energy meters and statistics from the energy provider. The potential for energy savings in the ventilation was evaluated by analyzing the effects of air flows, room temperature and supply temperature on the energy use and the room climate with the help of the simulation program IDA-ICE. The results show that the energy use in the building is 119 kWh/(m2, year), which equals the certificate BRONS in Miljöbyggnad. The certificate for SILVER will not be achieved. The biggest energy consumers are the heating system, the hot water system and the cooling system. They stand for 36, 21 and 19 percent of the total energy use, respectively. With energy savings measures in the ventilation the energy use can be reduced by 8 kWh/(m2, year). This would mean that the energy use can be reduced to 110 kWh/(m2, year). The building would still receive the certificate for BRONS. The energy savings, however, would be achieved by using a lower supply temperature, minimum air flows (0,1 l/(s, m2)) when rooms are not used as well as decreasing the time schedule for the ventilation by two hours and allowing the maximum temperature to rise by 0,5 degrees Celsius. This also resulted in a higher temperature in the conference rooms, where the temperature could reach up to 24,2 degrees Celsius in winter and 24,5 degrees Celsius hot summer days.

Idag sker ett kontinuerligt arbete med att reducera energianvändningen i byggnader under desslivscykel för att minska miljöbelastningen och utnyttjandet av fossila energikällor. En reduceringav energianvändningen utgör även ett ekonomiskt incitament genom minskade energikostnader.Inom byggsektorn arbetar flertalet företag med olika former av miljöcertifieringar såsomMiljöbyggnad, LEED och BREAM. En viss del av bedömningen bygger på en energisimuleringav projekterad byggnad, ett scenario av framtida energianvändning. Energisimuleringar utgör ett beslutsunderlag och kan användas under hela byggprocessen menlämpar sig främst under projektering då flertalet beslut rörande olika faktorer såsom klimatskal,ventilationssystem, värme och kyla samt framtida drift och styrning behandlas. I detta examensarbete analyseras energianvändningen i fastighet BioCentrum i Uppsala utifråndriftår 2012 och jämförs mot projekterade värden från tidigare energisimulering. En jämförelsegörs även mellan indata och antaganden samt projekterade energiflöden för värme, komfortkyla,processkyla och el. Att arbeta med energisimuleringar under projektering är en kontinuerligprocess och på vilket sätt detta verktyg kan förbättras i projekteringsarbetet diskuteras. Tre faktorer har behandlats, vilka är utomhusklimatets påverkan på energianvändningen, drift ochstyrning av olika system inom fastigheten samt brukarens beteende och verksamhet. Med hjälp avunderlag från driftår 2012 genomförs en uppdaterad energisimulering för analys och jämförelse. För fastighet BioCentrum syns en tydlig ökning av både värme och kyla samt el i jämförelse medprojekterade värden. Orsak till detta är i många fall verksamhetsanknutet genom ökade driftstider,förhöjda luftflöden i ventilationssystem samt en varierande verksamhet inom byggnadensom kräver ett stort behov av el, men även kylning av dess interna laster. Störst påverkan påresultatet från energisimulering har bedömningen av den verksamhetsanknutna internvärmensamt luftflöden i laborationslokaler. Tre resultat som verifieringsprocessen sammanställer är hur mätarstrukturen i drift fungerar, vilkaförändringar som skett under produktion i förhållande till projektering samt hur verksamhetenidag utnyttjar och styr de tekniska systemen. Till stor del en verifiering av projekterad data. Genom uppföljning och verifiering skapas en nulägesbild över energianvändningen, vilkettillsammans med identifierade energieffektiviserande åtgärder skapar ett bra beslutsunderlag förframtida investeringar. För att förbättra projekteringsprocessen av framtida energianvändning och verifieringsprocessenär det viktigt att tydligt definiera vilka antaganden som genomförts under projektering samt vilkaprocesser som ingår i bedömning av specifik energianvändning. Att samredovisa underlag ochresultat möjliggör för en bättre uppföljning av nyckeltal och underlättar för förvaltning attoptimera och följa upp olika processer och system inom fastigheten. Sammanfattningsvis är hjälpmedel såsom energisimuleringar ett viktigt verktyg underprojekteringsprocessen och skapar ett scenario över framtida energianvändning. Detta arbetevisar på den komplexitet som finns vid uppföljning av energianvändningen inom lokalbyggnaderoch att ett bra samarbete mellan konsulter, beställare/fastighetsägare och hyresgäst är nödvändigtför att uppnå ett bra energiarbete under projektering och sedermera drift av fastigheten.

Syftet med examensarbetet var att finna specifika effektiviseringsåtgärder för energianvändningen vid Skanskas betongfabrik på Svartberget utanför Umeå samt att ta fram generella riktlinjer för energianvändningen på Skanskas samtliga betongfabriker med avseende på effektiviseringsåtgärder. Energianvändningen som analyserades utgjordes av energin som användes vid de processer och verksamheter som fanns på betongfabriksområdet och som användes i eller i anslutning till betongproduktionsprocessen. På betongfabriken utanför Umeå genomfördes en energikartläggning varvid två effektbalanser skapades, en för elanvändningen och en för eldningsoljeanvändningen. Resultatet av energikartläggningen vid betongfabriken utanför Umeå visade att den största delen eleffekt, 25 procent, gick till driften av betongfabrikens uppvärmningssystem och hela 72 procent av effekten från uppvärmningssystemets eldningsoljeförbränning gick förlorad som värmeförluster. Med ett nytt uppvärmningssystem och förbättrad täthet av betongfabrikens lokaler och bättre isolerade spirorör beräknades energin från eldningsoljeanvändningen kunna minska med drygt 50 procent årligen. Även elanvändningen på fabriken kan minskas om ett nytt uppvärmningssystem tas i bruk då energin från eldningsoljeanvändningen ersätter eleffekten som går till de eldrivna värmefläktarna (12 procent av total eleffekt) och värmestavarna (14 procent av total eleffekt). För Skanskas övriga betongfabriker genomfördes en energiinventering med uppföljande telefonintervjuer för att undersöka vilka fabriker som hade högre respektive lägre energianvändning och vad skillnaderna dem emellan berodde på. Resultatet av energiinventeringen och telefonintervjuerna som gjordes för Skanskas övriga betongfabriker visade att fabrikerna med nya fabrikslokaler och med ett uppvärmningssystem från Polarmatic hade absolut lägst energianvändning. Det framgick även att energianvändningen på betongfabrikerna är starkt beroende av hur ballasten som används vid betongtillverkning värms upp. Fördelaktigast är att tillföra betongen största delen energi genom varmt vatten istället för varmballast då den senare medför större värmeförluster. För minskad energianvändning är det även viktigt att fabrikslokalerna är tätade och spirorören isolerade samt att fabrikslokalerna inte tillförs för mycket underhållsvärme då dessa inte behöver hålla någon komforttemperatur. / The aim of the master’s thesis report was to find specific measurements for improved energy usage at Skanska’s concreting plant outside Umeå and to develop generalized guidelines concerning improved energy usage for all the concrete plants in Sweden belonging to the management of Skanska. The energy usage that was analyzed consisted of energy used in all processes and activities belonging to the concrete plant site and that was used in or in connection with the concrete production process. For the concrete factory outside Umeå an energy audit was conducted in order to map the energy use from which two power balances were created, one for the electricity use and one for the effect spent by heating oil. The results of energy audit at the concrete plant outside Umeå revealed that the largest amount of electric power, 25 percent, went to the operation of the concrete plant’s heating system and a total of 72 percent of power from fuel oil combustion in the heating system disappeared as heat losses. With a new heating system and improved sealing of the concrete plant buildings and better insulated pipes it was calculated that the energy from fuel oil combustion could be reduced by about 50 percent annually. Also the electricity usage at the plant is reduced if a new heating system is adopted due to energy from fuel oil combustion replaces electrical output that goes to the electric heating fans (12 percent of the total electrical output) and the heating rods (14 percent of the total electrical output). For the remaining concrete plants an energy inventory was carried out followed up by telephone interviews. The purpose was to investigate which plants had higher and lower energy use and what the differences between them depended upon. The result of the energy inventory and telephone interviews showed that plants with new premises and with a heating system from Polarmatic had the lowest amount of energy usage. It also showed that energy use in concrete plants is closely dependent on how the aggregate used in concrete production is heated. Most profitable is to provide the concrete the largest amount of energy by adding heated water instead of heated aggregate due to latter results in greater heat losses. For reduced energy use, it is also important that the premises are well sealed and that the pipes are well isolated. The premises should not either be heated too much when they do not need to maintain a comfortable indoor temperature.