<p>The housing sector uses 40 % of the energy in Sweden and half of the electricity usage. The</p><p>use of energy is the main reason to the increasing rate of carbon dioxide in the atmosphere.</p><p>This is the main motive but also a wish of higher safety, that is a higher rate of selfsufficient</p><p>energy production in Sweden, we want to decrease the need of using fossil fuel. Now when</p><p>the energy price rise, the interest in energy issues increase and more people discuss the</p><p>possibility of reducing the usage of fossil fuel. A change to renewable energy such as sun,</p><p>wind and water is the only solution where we can get a sustainable development.</p><p>One way to contribute to a better use of energy is to build in the principle of passive house.</p><p>The house is being built with a thick and tight insulation. If you use a heat-exchanger with</p><p>high degree of efficiency and a final heating battery on the ventilation system, the heat from</p><p>lamps, devices and the ones living in the house should be enough to fulfil the criteria of</p><p>living. The total consumption of energy is reduced by 50 % and the need of heating in the</p><p>house is reduced by 80 %. A passive house mainly uses electricity for heating which is a</p><p>shame, because it loses its fine quality when it is used for heating.</p><p>This report deals with different techniques of reducing and supply energy in a passive house.</p><p>Initiator: Sol & Energiteknik SE AB in Huskvarna</p><p>Delimitation: Only to use standard techniques.</p><p>The main principle for the energy production is local and the project deals with three different</p><p>parts. The first part deals with a passive house which uses the energy from the sun to fulfil its</p><p>energy need. The energy system consists of a PV-cell for electricity and a solar collector for</p><p>heating the tap water. The PV-cell is connected to the grid, and the grid is being used as</p><p>storage for electricity.</p><p>The second part deals with a future scenario where the PV-cell is the primary energy source</p><p>and the energy is stored as hydrogen, which can be transformed back to electricity in a fuelcell.</p><p>This solution is possible but not financial reasonable because of the high expense.</p><p>The third solution describes the possibility of using wind power as an energy source for the</p><p>passive house. By starting a wind co-operative the ones living passive houses can solve their</p><p>energy situation in an easy and economic way.</p><p>The conclusion is that it is already possible to make a passive house self-sufficient on energy.</p><p>There are still some issues that have to be solved and minimized, mainly the cost for the</p><p>whole energy system.</p>

The housing sector uses 40 % of the energy in Sweden and half of the electricity usage. The use of energy is the main reason to the increasing rate of carbon dioxide in the atmosphere. This is the main motive but also a wish of higher safety, that is a higher rate of selfsufficient energy production in Sweden, we want to decrease the need of using fossil fuel. Now when the energy price rise, the interest in energy issues increase and more people discuss the possibility of reducing the usage of fossil fuel. A change to renewable energy such as sun, wind and water is the only solution where we can get a sustainable development. One way to contribute to a better use of energy is to build in the principle of passive house. The house is being built with a thick and tight insulation. If you use a heat-exchanger with high degree of efficiency and a final heating battery on the ventilation system, the heat from lamps, devices and the ones living in the house should be enough to fulfil the criteria of living. The total consumption of energy is reduced by 50 % and the need of heating in the house is reduced by 80 %. A passive house mainly uses electricity for heating which is a shame, because it loses its fine quality when it is used for heating. This report deals with different techniques of reducing and supply energy in a passive house. Initiator: Sol & Energiteknik SE AB in Huskvarna Delimitation: Only to use standard techniques. The main principle for the energy production is local and the project deals with three different parts. The first part deals with a passive house which uses the energy from the sun to fulfil its energy need. The energy system consists of a PV-cell for electricity and a solar collector for heating the tap water. The PV-cell is connected to the grid, and the grid is being used as storage for electricity. The second part deals with a future scenario where the PV-cell is the primary energy source and the energy is stored as hydrogen, which can be transformed back to electricity in a fuelcell. This solution is possible but not financial reasonable because of the high expense. The third solution describes the possibility of using wind power as an energy source for the passive house. By starting a wind co-operative the ones living passive houses can solve their energy situation in an easy and economic way. The conclusion is that it is already possible to make a passive house self-sufficient on energy. There are still some issues that have to be solved and minimized, mainly the cost for the whole energy system.

<p>Most of the needs for this colony of 500 persons can be supported by the moon itself. The Regolith (lunar dust) contains almost every element we need for our survival. The problem is to extract it by mining activities and the capability to store it in a proper way. Mining, manufacturing methods and power generation will be treated in this report. On the moon almost all materials needed for cloth making have to be cultivated and have specific manufacturing processes. Making cloth and insulation devices of plastic and rubber material is an energy consuming process (e.g. cultivate vegetables to produce oil) due to the minimal amount of carbon, but it is possible. Several welding methods are suitable (in vacuum) when the protective gases are removed. Hammer forging seems to be the best forging method. The calculated sum of the materials for the domestic appliances (100 kitchens), and the tools needed for cultivation and for domestic usage (50 storages) is: 1.4 metric tons of aluminium, 9.75 metric tons of iron (steel) and 1.25 metric tons of glass/ceramic. Hammer forging manufacturing need to add 170 kg iron/steel (the furnace included). The amount of regolith needed to extract 9.8 metric tons of iron is approximately 80-90 metric tons, depending on the extracting efficiency. Iron is the limiting factor in this case due to the small amount present in the lunar soil (less than 13%). While extracting iron all other needed elements could be extracted as well, e.g. aluminium and oxygen. It would be profitable if the amount of devices made of ceramic (and in some cases even glass) is high, since they are more easily manufactured (melted lunar soil) than metal materials.</p>

Most of the needs for this colony of 500 persons can be supported by the moon itself. The Regolith (lunar dust) contains almost every element we need for our survival. The problem is to extract it by mining activities and the capability to store it in a proper way. Mining, manufacturing methods and power generation will be treated in this report. On the moon almost all materials needed for cloth making have to be cultivated and have specific manufacturing processes. Making cloth and insulation devices of plastic and rubber material is an energy consuming process (e.g. cultivate vegetables to produce oil) due to the minimal amount of carbon, but it is possible. Several welding methods are suitable (in vacuum) when the protective gases are removed. Hammer forging seems to be the best forging method. The calculated sum of the materials for the domestic appliances (100 kitchens), and the tools needed for cultivation and for domestic usage (50 storages) is: 1.4 metric tons of aluminium, 9.75 metric tons of iron (steel) and 1.25 metric tons of glass/ceramic. Hammer forging manufacturing need to add 170 kg iron/steel (the furnace included). The amount of regolith needed to extract 9.8 metric tons of iron is approximately 80-90 metric tons, depending on the extracting efficiency. Iron is the limiting factor in this case due to the small amount present in the lunar soil (less than 13%). While extracting iron all other needed elements could be extracted as well, e.g. aluminium and oxygen. It would be profitable if the amount of devices made of ceramic (and in some cases even glass) is high, since they are more easily manufactured (melted lunar soil) than metal materials.

Bostadsbristen är ett ständigt faktum i Sverige idag och i takt med att boendepriserna ökar så ökar också intresset för att bygga sin egen bostad. Arkitektfirman Tengbom i Karlstad har startat upp ett projekt, Portable Empowerment, som bygger på visionen om att skapa en portabel bostad som ska kunna fungera som en lösning när ett plötsligt behov av bostäder uppstår. För att bostäderna ska kunna flyttas runt krävs det att lösningar för energi- och avloppssystem finns integrerade i bostaden och ska kunna flyttas med för att göra bostaden portabel. För att detta ska vara möjligt krävs det avlopps- och energisystem som är off grid. Off grid betyder att systemet inte är kopplat till kommunalt avlopp eller elnät. Det finns sedan länge sätt att lösa både avlopp och energiförsörjning off grid och några exempel där det tillämpas är husvagnen och den klassiska sommarstugan, men de är allt som oftast inte anpassade för bruk året runt. Målet med denna studie är att identifiera samt värdera avlopps- och energisystem som kan tillgodose behoven i en liten bostad som brukas året runt av två personer. Bostaden har sin utgångspunkt i de ritningar som tagits fram av Tengbom för deras projekt Portable Empowerment. För att identifiera system som kan tillgodose behoven i bostaden har modeller byggts upp och simuleringar skett där system lämpade för off grid inkluderats. Lösningarna har sedan jämförts med varandra med hjälp av värderingsmatriser där portabilitet, kostnad, miljö och användarvänlighet för varje system värderats. Resultatet av studien visar att det finns flera system för både energi och avlopp som kan tillgodose behoven i bostaden året om. Flera av systemen uppfyller kraven för en portabel bostad och det är med andra ord möjligt att uppfylla Tengboms vision om ett fullständigt portabelt boende. Jämfört med en ”vanlig” bostad som är ansluten till vatten- och elnät är dock off grid-lösningarna betydligt mer tidskrävande. Genom att installera ett eget system med lösningar för enbart den egna bostaden tar brukaren också på sig det fulla ansvaret, något som kan tänkas vara en belastning för vissa brukare och en frihet för andra. Ur ekonomisk synpunkt visar studien att på energisidan är det svårt att hitta ett off grid-system som är billigare än on grid-systemet där en luftvärmepump installerats. Däremot är anslutningen till ett kommunalt avlopp betydligt dyrare, mellan 100 000-150 000 kronor mer, än att anlägga till exempel en egen infiltrationsanläggning i anslutning till den egna bostaden. För att utveckla denna studie bör möjligheten att bygga off grid-byar undersökas. Genom att bygga upp ett samhälle om ett stort bostadsbehov skulle uppstå kan energi- och avloppsanläggningar delas. Anläggningarna har större kapacitet och genom att dela på dessa kan både ansvar och kostnad minskas.

Hållbart byggande och ett lokalt resursåterbruk är ett måste föratt vi ska kunna möta de klimatmål som Sverige har. Detta examensarbeteämnar därför att studera en byggnadstypologi medtillhörande system som tar till vara på naturresurser och bidrarpositivt till ett klimatneutralt leverne. Syftet med detta examensarbeteär därmed att utforma ett gestaltningsförslag för ettsjälvförsörjande småhus där hög boendestandard och levnadskvalitetär en självklar del i en hållbar livsstil. Frågeställningen ärutformad kring hur ett självförsörjande småhus ska gestaltas utanatt ge avkall på en arkitektonisk framtoning samt hur tillhörandesystem utformas för att ta vara på naturresurser och skapa ettnaturligt kretslopp.Litteraturstudier och fallstudier har varit en central del i faktainsamlingenoch underlaget för gestaltningsförslaget, där bland annatingående system, konstruktioner och materialval har studeratssamt visuell framtoning kopplat till hållbart byggande. Detta harkompletterats med en intervju av en verksam arkitekt med fokuspå hållbart byggande för fördjupad insyn i ämnet. En platsanalysav den valda tomten gjordes för att ge förutsättningar och underlagtill gestaltningen. Gestaltningsprocessen har grundats på skisseroch bearbetning utifrån de förutsättningar som givits underlitteratur- och fallstudier, för att sedan modelleras vidare i 3D därdetaljerna tagit form.Resultatet är “The Forever Home”, ett självförsörjande energieffektivtsmåhus med ett cirkulärt kretslopp. Gestaltningen är baseradpå ett hållbart byggande med självförsörjande system där dearkitektoniska kvaliteterna kommer från behandlingen av volymenoch detaljerna i, på och omkring huset.- Ett hus där sol, vind och vatten tas till vara på i system som förserhuset med el, värme, vatten, ventilation och hantering av avfall.- Ett hus med en rationell och minimalistisk planlösning uppdeladpå ett och ett halvt plan för att maximera den framtagna volymen.- Ett hus med en energieffektiv och hållbar konstruktion somförhöjer boendestandarden och livskvaliteter.- Ett hus som ska kunna vara ditt hem för evigt.Ditt forever home!

Sverige är idag beroende av importerad råolja och handelsgödsel för att kunna driva det inhemska lantbru- ket. Vid en politisk eller klimatmässig krissituation, som leder till importstopp, skulle bränsleförråden sina och ta slut på mindre än tre månader. Då hela det svenska lantbrukets maskinpark drivs av diesel skulle jordbruket stanna helt och landet bli utan livsmedelsproduktion. I arbetet undersöks hur ny teknik och för- nybara energikällor kan kombineras för att nå en högre självförsörjandegrad inom lantbruket med avseende på el, drivmedel och handelsgödsel. För att få en bred kunskap inom ämnet genomfördes en litteraturstudie som kompletterades med intervjuer med lantbrukare, traktoråterförsäljare och sakkunniga inom svenskt lantbruk. Från intervjuerna framgick att lantbrukare har viljan att investera i förnybara energilösningar, men saknar i dagsläget lättillgänglig information och en ekonomisk säkerhet för att investera i mindre beprövad teknik. En uppfattning som delas av samtliga tillfrågade lantbrukare är att satsningar krävs för att utveckla förnybara energikällor och ny teknik. Utifrån intervjusvar och litteraturstudie formas slutsatsen att ny teknik behöver göras mer tillgänglig för lantbrukare, både i form av subventioner och ett bredare utbud av fossilfria alternativ inom lantbruks- maskiner. För att uppnå detta krävs regeringsbeslut som främjar utveckling och forskning kring ny teknik tillsammans med riktade subventioner som gynnar en omställning från fossila drivmedel mot förnybar energi. Rapporten resulterade även i en trestegsmodell som sammanfattar de åtgärder och investeringar som krävs för att nå en högre självförsörjandegrad. Den riktar sig till lantbrukare och beslutsfattare för att underlätta arbetet och innefattar initiativ som kan implementeras idag, imorgon och i framtiden.

Orust Kretsloppsakademi is a nonprofit organisation, with a goal of annually generate the same amount of electrical energy that is consumed. Orust is an island on the west coast of Sweden, north of Gothenburg. The population of 15 000 reaches 40 000 during summer, due to the large amount of vacationer. The total electricity demand is 174 GWh a year with a maximum power need of 32 MW. This report presents an analysis for the plausibility of their plan and from a power system stability perspective, the effects on the electrical grid. The conclusion is that the restraints for development of power generation from wind, solar and wave generation, are the power systems capability to transfer power, primarily in the transformers of the grid. Various actions, such as constraints of power output at certain times, and clever location of generation facilities, reduces the utilisation rate of the line segments. In order to substantially decrease the utilisation rate of the line segments, the actions need to be combined. Executed simulations showed that Orust needs to be provided with reactive power, even if Orust is self-sufficient of active power, through its connection to the Swedish power system. The need for reactive power decreased when the feeding transformer allowed a reduced voltage in the regional network. Additionally, generation of reactive power could further increase the possibility for Orust to become self-sufficient on electricity generation.

Miljöfrågor har fått en allt större betydelse i dagens samhälle, så även i fastighetsbranschen. Dagens nyproducerade byggnader är långt mer energieffektiva än byggnader som uppfördes för bara något årtionde sedan. Utrymmet för ytterligare miljöbesparingar på de enskilda fastigheterna minskar dock i takt med att byggnaderna blir allt mer energisnåla, vilket leder till att de största miljövinsterna finns att hämta i energin som tillförs fastigheten. För att kunna erbjuda sina kunder garanterat grön energi undersöker Skanska nu möjligheterna för gemensamt ägd energiproduktion för el via vindkraft och värme via solfångare som ansluts till den befintliga infrastrukturen. På det sättet kan man uppnå större volymer, minska energiförluster och få en mer rationell energiproduktion med stordriftsfördelar jämfört med fastighetsspecifika energilösningar så som exempelvis bergvärme. Skanska tänker sig att dessa anläggningar på ett eller annat sätt långsiktigt ska vara bundna till de fastigheter som är anslutna till anläggningen. Det har dock efter granskning av gällande fastighetsrättslig lagstiftning samt efter intervjuer med sakkunniga, visat sig att denna koppling skulle vara svår att åstadkomma rent fastighetsrättsligt. Istället bör kopplingen ske avtalsrättsligt med energiavtal eller genom någon typ av ägarform där fastighetsbolagen är delägare i anläggningen. Den lösning som verkat mest lämplig är att bilda ett aktiebolag som äger och driver anläggningen. Ett problem i dagsläget är att anläggningarna som planeras för värmeproduktionen har en högre alternativkostnad än att köpa värme på marknaden, men energin är i utbyte renare och priset är väldigt förutsägbart över en väldigt lång tidshorisont vilket ger en säkerhet. Tack vare överskådligheten och PR-värdet som den här miljösatsningen medför för såväl hyresgäster som fastighetsägare, hoppas Skanska att marknaden kommer vara beredd att betala en premie för denna garanterat förnyelsebara energi. Intervjuer har genomförts med representanter för fastighetsägare i Stockholmsregionen samt med några sakkunniga. Det visade sig då att det generella intresset för miljöfrågor verkar ha ökat kraftigt i branschen de senare åren, både bland fastighetsägare och hyresgäster och intresset för nya smarta energilösningar är stort. Dock verkar det fortfarande som att lönsamhet, om än på lång sikt, är ett krav för att större investeringar ska genomföras. För att projektet ska kunna bli verklighet måste nya lösningar hittas och synergieffekter tillsammans med nätägaren utnyttjas. Även affärsmodellen bör utvidgas till att också omfatta andra marknader än den kommersiella fastighetsmarknaden.

År 2045 är det långsiktiga målet för Sverige att inte ha några nettoutsläpp av växthusgaser. För att nå nettonollutsläpp görs satsningar på förnybara energikällor som vind- och solenergi. Dessa energikällor har en ojämn energiproduktion och på grund av det ökar intresset för att lagra energin, vilket är möjligt med vätgas. Syftet med examensarbetet är att utreda möjligheterna för ett radhus, punkthus och lamellhus placerade i Gävle att bli självförsörjande med solceller och vätgaslager. Studien är baserad på datainsamling och simulering. Simuleringar utförs i programvarorna IDA ICE och Winsun PV för att ta fram byggnadernas energianvändning och solelproduktion. Simuleringar utförs även i Excel där en egen beräkningsmodell har skapats för vätgassystemet. Det som presenteras i rapportens metod är hur beräkningsmodellen har byggts upp och de grundekvationer som har använts. De frågeställningar som ställs och besvaras är: Hur påverkas självförsörjningsgraden av el och värme för flerbostadshus genom installation av solceller och vätgaslagring? Hur påverkar husens utformning självförsörjningsgraden? Hur påverkar solceller och vätgaslager husens utsläpp av växthusgaser? Husmodellerna som analyseras har olika förutsättningar och förses med olika storlekar på elektrolysör och vätgaslager samt ett varierat antal bränsleceller. Husmodellerna utgår alla ifrån ett tomt lager och simuleras för två år. När analysen är genomförd utses de mest lämpade husmodellerna med högst självförsörjningsgrad. Därefter görs en analys av hur stora besparingar av växthusgasutsläpp som kan göras vid inrättande av solcells- och vätgassystem. Resultatet visar att självförsörjningsgraden är som högst för radhuset och punkthuset. För dessa system är självförsörjningsgraden 93 % respektive 89%. Lamellhuset har lägst självförsörjningsgrad, 71 %. Slutsatsen är att antal hushåll att försörja samt de olika husmodellernas förutsättningar att installera solceller har en betydande inverkan på självförsörjningsgraden. Vid inrättandet av solcells- och vätgassystem minskar utsläppen av växthusgaser med 36– 44 %. Följande visar på att inrättande av hållbara energisystem är en förutsättning för omställningen till förnybara energisystem och därmed nå klimatmålen. / In 2045, the long-term goal for Sweden is to have no net emissions of greenhouse gas. To reach net zero emissions, investments are made in renewable energy sources such as wind and solar energy. These energy sources have an uneven energy production, due to this there is an increase in interest for storing energy in the form of hydrogen. The aim of the thesis is to investigate the possibilities for a terraced house, tower block and low-rise apartment building located in Gävle to become self-sufficient with solar power and hydrogen storage. The study is based on data collection and simulation. The software IDA ICE and Winsun PV were used to simulate the buildings electricity needs and solar production. In Excel, a separate calculation model has been created for the hydrogen system. The method of the report presents how the calculation model has been constructed from the basic equations used. The question statements are: How is the degree of self-sufficiency of electricity and heat for apartment buildings affected by the installation of solar cells and hydrogen storage? How does the design of the houses affect the degree of self-sufficiency? How do solar cells and hydrogen storage affect greenhouse gas emissions? The house models analyzed have different prerequisites and are equipped with different sizes of electrolyser, fuels cells and hydrogen storage. The house models are all based on an empty storage and simulated for two years. Once the analysis is completed, the most suitable house model with the highest self-sufficiency rate is selected. This is followed by an analysis of how much greenhouse gas emissions can be saved by installing a solar and hydrogen system. The results shows that the self-sufficiency is highest for the terraced house and tower block. For these systems, the degree of self-sufficiency is 93% and 83%. The low-rise building has the lowest degree of self-sufficiency, 71%. The conclusion is that the number of households to support and the various house models’ conditions for installing solar cells have a significant impact on the degree of self-sufficiency. When using solar cells with hydrogen storage, greenhouse gas emissions are reduced by 36-44%. This shows that the establishment of sustainable energy systems is the prerequisite for the transition to renewable energy systems in order to reach the climate goals.