LowEx - Høyeffektiv termisk energiforsyning i nullenergibygg

Prosjektet Lowex har hatt som overordnet mål å utvikle nye totalkonsepter for termisk energiforsyning i nullenergibygg og plusshus, med ytelse som er 2 til 2,5 ganger bedre enn dagens state-of-the-art. Resultatet av denne type supereffektiv termisk energiforsyning er at levert energi til varme- og kjøling i et nesten-nullenergi- (NZEB ) eller plusshus blir ekstremt lav. I løpet av prosjektets gang (2017-2019) har det blitt utført avanserte analyser av energibrønndesign som har blitt etterprøvd ved målinger i pilotbygg. Optimalisert design av varmepumpesystemer, varmeveksler- og distribusjonssystemer har blitt testet ut med laboratoriemålinger og feltmålinger i pilotbygg. Det har blitt utviklet ny beregnings- og simuleringsverktøy som har blitt benyttet i design av «Lowex-konseptet» på en rekke pilotbygg. Disse nye modellene har også blitt brukt til å utvikle og beskrive helt nye styringsalgoritmer som er implementert i automatiseringssystemene på pilotbyggene. Styringsalgoritmene er basert på væremeldinger og såkalt Model-Predictive-Control (MPC) som gjør at man f.eks. kan forutsi hvordan «Lowex-systemet» vil reagere ved plutselig værskifter. De nye algoritmene har blitt validert gjennom målinger og driftsoppfølging på pilotbygg. Resultater fra forskningen har blitt implementert i syv pilotprosjekter, et skolebygg, tre kontorbygg, en barnehage og to sykehjem/omsorgsbygg. Tre av pilotprosjektene er i drift, to er under bygging og de to siste er under prosjektering. Resultater fra prosjektet er vitenskapelig publisert gjennom 8 artikler publisert i tidsskrifter eller konferanser med referee. Det er også publisert en rekke populærvitenskapelige artikler, og blitt holdt ca. 20 presentasjoner på ulike møter, seminarer og konferanser. Relatert til prosjektet har også Skanska vært medarrangør av Nordens første plusshuskonferanse i Trondheim i november 2019. Det ble også arrangert et sluttseminar for prosjektet 4 desember på litteraturhuset, som formidlet resultatene oppnådd i prosjektet. Det er utarbeidet et eget nettsted med beskrivelse pilotbygg, publikasjoner og presentasjoner og andre resultater fra prosjektet: https://avantor.no/miljo/forskningsprosjektet-lowex/

Prosjektets målsetning om høyeffektiv termisk energiforsyning, med meget lavt behov for kjøpt energi, har i løpet av prosjektperioden blitt nærmest en forutsetning i alle prosjekter med høye energi- og miljøambisjoner. Både varslet innføring av krav til nesten-nullenerginivå i byggeforskriftene fra 2020/2021, samt mange kommuners krav til plusshus for mange offentlige bygg, tilsier at denne type termisk energiforsyning vil få meget stor utbredelse i årene som kommer. De ulike partnerne har gjennom prosjektet opparbeidet både teoretisk og praktisk kompetanse på systemløsninger for høyeffektiv termisk energiforsyning. Denne kompetansen har blitt formidlet gjennom seminarer, konferanser, artikler og ved undervisning. Den har også allerede blitt tatt i bruk i en rekke pilotbygg som er realisert, under bygging eller under planlegging. Og vi ser også at løsninger utviklet i Lowex-prosjektet blir tatt i bruk i nye prosjekter, også der andre enn prosjektpartnerne er involvert.

LOWEX skal utvikle nye totalkonsepter for termisk energiforsyning i nullenergibygg og plusshus, med ytelse som er mer enn dobbelt så høy som dagens state-of-the-art. De nye løsningene skal i hovedtrekk oppnås gjennom:optimal utforming og dimensjonering av energibrønner, optimal design av varmepumpe- og varmevekslersystemet, optimal utforming og design av varme- og kjøleavgivelsesystemet i bygget og optimalisering og balansering av varme- og kjølebehovet til bygget.Resultatet av denne type supereffektiv termisk energiforsyning er at levert energi til varme og kjøling i et nullenergibygg eller plusshus blir ekstremt lav. Etterspørselen etter bærekraftige og energieffektive bygg med innovative, smarte løsninger er i sterk vekst. Bygninger som i drift produserer like mye eller mer energi enn de bruker, vil bli et sentralt bidrag til å redusere energibruken på verdensbasis - og dermed også til å redusere klimagassutslippene. Energieffektivisering i byggsektoren vil være avgjørende for å oppnå nasjonale og internasjonale målsetninger om reduksjon av energibruk og klimagassutslipp. Det forventes derfor en betydelig økning i oppføring av nullenergibygg og plusshus i Norge. Utbyggere, entreprenører, rådgivere og leverandører som kan levere effektive produkter, løsninger, systemer og tjenester for denne type bygg, vil kunne få vesentlig økt konkurransekraft og omsetning. Markedspotensialet for slike løsninger anslås til fra 50 prosent til over 90 prosent av yrkesbygg og leilighetsbygg som oppføres (nybygg) eller total-rehabiliteres. Verdiskapingspotensialet vurderes å være meget stort.