Tilbake til søkeresultatene

FMETEKN-FME - teknologi

The Research Centre on Zero Emission Neighbourhoods in Smart Cities - ZEN Centre

Alternativ tittel: Forskningssenter for nullutslippsområder i smarte byer

Tildelt: kr 176,0 mill.

Research Center on Zero Emission Neighborhoods in Smart Cities (FME ZEN) er et forskningssenter for miljøvennlig energi etablert av Norges forskningsråd. NTNU er vertskap og samarbeider med SINTEF og brukerpartnere om å utføre forsknings-, utviklings- og innovasjonsaktivitetene. FME ZEN er involvert i ni pilotprosjekter som er i forskjellige utviklingsstadier, med forskjellige størrelser, funksjoner og sammenhenger, noe som gjør dem til viktige innovasjons- og testarenaer. FME ZEN har utviklet en analytisk definisjon av et nullutslippsområde, som er en samling bygninger med tilhørende infrastruktur, lokalisert innenfor et avgrenset geografisk område, som har som målsetning å redusere sine direkte og indirekte utslipp av klimagassutslipp mot netto null. Som del av ZEN-definisjonen er det utviklet og testet at antall nøkkelindikatorer (KPIer) for å estimere prestasjonen til ZEN-prosjekter. Livssyklusanalyser (LCA) er en sentral metodikk i ZEN-senteret, som er nødvendig for å beregne potensielle klimagassutslipp fra et ZEN-prosjekt. Resultater så langt indikerer at det er utfordrende å oppnå netto null klimagassutslipp på nabolagsnivå, gitt hvordan prosjekter er utformet i dag. Det er behov for tiltak for å minimere utslippene knyttet til materialer, å frigjøre energi eller å skape et overskudd av produksjon av fornybar energi som kan kompensere for utslipp fra fossil energi andre steder, og sikre elektrifisering av veitransport. Det er utført en casestudie av en norsk nullutslippsbygning der fem ulike kombinasjoner (design) av to aktive elementer i fasade, faseskiftende materiale og smarte vindusglass med automatisk solavskjerming samt åtte bruks- og klimascenarier ble undersøkt for tre ytelsesområder: energibruk, termisk komfort og lasttilpasning. Det ble benyttet en robusthetsbasert flerkriterium beslutnings-støttemetode for å finne det mest robuste designet med tanke på de tre ytelsesområdene. Flere modeller og verktøy er under utvikling. Disse gjør det mulig å studere bygningenes og områders energibruk (med timesoppløsning) og hvordan de kan endres. Verktøyet PROFet (Energy demand load profile estimator) blir testet av ZEN partnere. Det gir kunnskap om dagens typiske energibruksprofiler fra målinger. Et annet verktøyet, FLEXor, skal takle hvordan endre etterspørsel ved å implementere smarte styringssystemer i bygninger og områder, og dermed oppnå fleksibel energibruk som avviker fra det typiske. Integrate er et verktøy som brukes i evaluering av alternative energisystemkonfigurasjoner for avgrensede områder. Modellen minimerer totale systemkostnader innen en gitt planleggingsperiode, avhengig av energibehov hver time, muligheter for videre utvikling og begrensninger i det eksisterende energisystemet. Modellen inkluderer flere energibærere og også lagring av elektrisk og termisk energi, inkludert døgn- og sesonglagring av varme. Modellen er blitt brukt blant annet til å vurdere betydningen av bruken av fjernvarme og sesonglagring av varme i områder og for å avlaste det omkringliggende kraftnettet, samt å vurdere optimal integrering av overskuddsvarmekilder i et eksisterende fjernvarmenett. Virkningen av ZEN og ZEN-løsninger på kraftsystemet er utforsket gjennom videreutvikling av kraftsystemverktøyet EMPIRE. Noen nøkkelfunn er at redusert bruk av elektrisitet i norske bygninger kan øke bidraget fra norsk vannkraft i Europa; og at ZEN kan redusere kostnadene ved overgangen til et fossilfritt energisystem. Vi trenger innovative løsninger for å oppnå ZEN-ambisjonen. Noen ganger er imidlertid disse i strid med gjeldende lovgivning. I senteret belyser vi utfordringer og muligheter når dette er tilfellet, spesielt i forbindelse med plan- og bygningsloven samt energiloven. Offentlige anskaffelser kan være et godt virkemiddel for å nå nullutslippsambisjonen. En konseptuell modell for implementering av strategiske innkjøp i komplekse systemer og programmer er utviklet. En indikatormetode basert på et geografisk informasjonssystem brukes til å analysere romlige forhold som er essensielle for karbonutslipp fra områder. Denne metoden har hittil blitt brukt til å evaluere forslag til utvikling av de tre pilotområdene Bodø, Sluppen i Trondheim og Fornebu. En definisjon av systemgrenser for nullutslippsgården har blitt utviklet for piloten Mære. Arbeidet handler om hvilke faktorer relatert til landbruk som skal regnes med i et klimagassregnskap for nullutslippsgården. Landbruket står for ca. 9 % av totale direkte klimagassutslipp i Norge og spiller en viktig rolle i overgangen til lavutslippssamfunnet. Flere av aktivitetene i pilotprosjektene blir gjennomført i form av levende laboratorier. I piloten Ydalir, Elverum ble det undersøkt hva unge og voksne innbyggere oppfatter som det "gode liv". Living laben samlet inn data gjennom intervjuer, workshops og deltakende metoder. Målet var å forstå hvordan ZEN konseptet oppfattes og hvordan ZEN nabolag kan bidra til å skape attraktive steder å bo.

The Research Centre on Zero Emission Neighbourhoods in Smart Cities will enable the transition to a low carbon society by developing sustainable neighbourhoods with zero greenhouse gas emissions. The ZEN Centre will speed up decarbonisation of the building stock (existing and new), use more renewable energy sources and create positive synergies among the building stock, energy, ICT and mobility systems, and citizens. The Project is divided in six work packages to address the overall objective: WP1 Analytical framework for design and planning of ZEN, WP2 Policy measures, innovation and business models, WP3 Responsive and energy efficient buildings, WP4 Energy flexible neighbourhoods, WP5 Local energy system optimization within a larger system, and WP6 Pilot Projects and Living Labs. The project partners cover the entire value chain and include representatives from municipal and regional governments, property owners, developers and housing associations, consultants and architects, ICT companies, contractors, energy companies, manufacturers of materials and products and governmental organisations. The Norwegian University of Science and Technology will be the host and cooperate with the SINTEF Group and centre user partners on carrying out the research, development and innovation activities needed to develop the technologies and services necessary for zero emission neighbourhoods. The pilot projects and living labs will be main arenas for co-creation and bringing together researchers from the different work packages with building professionals, governmental agencies, energy companies, and users. The expected Centre innovations span from automatic GHG monitoring for neighbourhoods to local energy systems optimized for renewable energy availability. 20 PhD and 5 post docs will be educated from the centre. 3 international experts will be appointed as adjunct professors in the fields of smart grid, energy system modelling and manufacturing.

Publikasjoner hentet fra Cristin

Budsjettformål:

FMETEKN-FME - teknologi

Temaer og emner

Politikk- og forvaltningsområderDigitalisering og bruk av IKTPrivat sektorFornyelse og innovasjon i offentlig sektorKlimaBransjer og næringerBygg, anlegg og eiendomInternasjonaliseringMobilitetByDelportefølje Klima og miljøLTP2 Styrket konkurransekraft og innovasjonsevneLTP2 Nano-, bioteknologi og teknologikonvergensFornyelse og innovasjon i offentlig sektorInnovasjonsprosjekter og prosjekter med forpliktende brukermedvirkningNaturmangfold og miljøSirkulær økonomiIKTLTP2 Et kunnskapsintensivt næringsliv i hele landetPortefølje Demokrati, styring og fornyelsePortefølje Humaniora og samfunnsvitenskapPortefølje Naturvitenskap og teknologiLTP2 Miljøvennlig energi og lavutslippsløsningerBransjer og næringerPolitikk- og forvaltningsområderNæring og handelLTP2 IKT og digital transformasjonLTP2 Muliggjørende og industrielle teknologierLTP2 Fagmiljøer og talenterPolitikk- og forvaltningsområderKommunal-, distrikt- og regionalforvaltningDigitalisering og bruk av IKTAndrePortefølje Energi, transport og lavutslippDelportefølje Sirkulær økonomiBransjer og næringerEnergi - NæringsområdeInternasjonaliseringIKTIKT - Bruk og anvendelser i andre fagMiljøteknologiAnnen miljøteknologiLTP2 Klima, miljø og miljøvennlig energiEnergiPolitikk- og forvaltningsområderMiljø, klima og naturforvaltningAnvendt forskningInternasjonaliseringInternasjonalt prosjektsamarbeidPolitikk- og forvaltningsområderEnergi - Politikk og forvaltningPortefølje Landbasert mat, miljø og bioressurserKjønnsperspektiver i forskningDigitalisering og bruk av IKTOffentlig sektorLTP2 Klima, polar og miljøPortefølje Industri og tjenestenæringerDigitalisering og bruk av IKTLTP2 Innovasjon i stat og kommuneGlobale utfordringerSirkulær økonomiKlimaRammebetingelser og virkemidler for utslippsreduksjon og karbonopptakMiljøvennlig energiEnergibruk i bygg og områderPortefølje Klima- og polarforskningPortefølje Muliggjørende teknologierKjønnsperspektiver i forskningKjønn som variabelNanoteknologi/avanserte materialerLTP2 Rettede internasjonaliseringstiltakBruk/drift av forskningsinfrastrukturNaturmangfold og miljøKlimaNaturmangfold og miljøMiljøteknologiEnergiEnergibruk i bygg og områderNaturmangfold og miljøLTP2 Utvikle fagmiljøer av fremragende kvalitetMiljøteknologiNanoteknologi/avanserte materialerAvanserte materialerLTP2 Bærekraftige byregioner og transportsystemerNaturmangfold og miljøBærekraftig energiGrunnforskning