BYFORSK - EE settlement - Embodied Energy, Costs and Traffic in Different Settlement Patterns

En frittstående enebolig i spredtbygde områder trenger ikke bare mer energi til oppvarming enn en leilighet i bymessig blokkbebyggelse. I områder med spredt bebyggelse trenger man også mye mer veier, parkeringsplasser og infrastruktur som vann, avløp, strømnett osv. Dessuten blir kostnader for kommunale tjenester som søppeltømming og snørydding dyrere enn i områder med tettere bebyggelse. Ikke minst blir det mer trafikk, jo mer spredt menneskene bor. Vi vet mye om energibehov i ulike bygningstyper, og også en god del om trafikk som genereres av ulike bosettingsmønstre. Vi vet derimot nesten ingenting om hvor mye energi som går med til å bygge utomhusanlegg, alle disse veiene og hele den nødvendige infrastrukturen rundt boligene. Dette vil prosjektet EE Settlement rydde opp i. Prosjektet skal skaffe fram grunnlagsdata om bundet energi (og tilknyttete kostnader) for ulike bygningstyper og ulike bosettingsstrukturer, inkludert bundet energi til tilhørende infrastruktur og utomhusanlegg. Bundet, innebygd eller "grå" energi er den energien som er nødvendig for å produsere, transportere og installere materialer for bygget, utomhusanlegget og infrastruktur. Begrepet inkluderer også energi på byggeplassen samt for vedlikehold og utskifting av komponenter. Basert på disse grunnlagsdata, samt data for energi i drift, kostnader og generert trafikk skal det utvikles et nettbasert verktøy som viser resultater for typiske bygninger og bosettingsstrukturer. I tillegg vil prosjektet analysere rammebetingelsene som påvirker boligpreferanser og kommunale beslutninger. Verktøyet og veiledere med anbefalinger skal hjelpe myndigheter og fagfolk i arbeidet for mer bærekraftig by- og regionutvikling. Prosjektet er et bredt og tverrfaglig samarbeid mellom SINTEF Byggforsk, Norsk institutt for by- og regionforskning, Transportøkonomisk institutt, Kristiansand kommune, Norske arkitekters landsforbund og to partnere fra Wien som tidligere har utviklet anbefalinger og verktøy for Østerrike. Prosjektet hadde oppstartsmøte med alle partnere 28. august 2017, og referansegruppa ble etablert 2. november 2017. I de to første årene av prosjektperioden har utfordringene og behovene til forskjellige relevante aktører blitt evaluert gjennom workshops og intervjuer (under AP1). Videre ble det utført to "state-of-the-art"-rapporter om eksisterende studier, databaser og verktøy (en med fokus på mobilitet og en på ulike verktøy innenfor et områdenivå) for å vurdere disse problemene, fylle ut kunnskapshullene i den nåværende tilnærmingen, og bringe inn ny innsikt i prosjektet. Funn fra AP1 brukes som bakgrunn for de andre arbeidspakkene. I 2019 ble det første forslaget for verktøyfunksjonalitet og visuell presentasjon utviklet (i AP3). Utkast til datastruktur og bakgrunnsmodell for bygninger, infrastruktur og mobilitet er utviklet (i AP2) parallelt med utviklingen av verktøyfunksjonalitetene (i AP2). Arbeidet har bestått i å utvikle en modellramme i excel (med bakgrunnsdata om typiske bygninger og infrastruktur og trafikk for boligtyper med forskjellige lokasjoner), utforme koblinger mellom brukerinnspill (f.eks. Boligtyper og bosetningsstruktur) og modellutganger (energi, utslipp, mobilitet og kostnader), og integrasjon av bakgrunnsmodellen i et funksjonelt nettverktøy. Prototypeverktøyet ble testet av partnere i en workshop gjennomført høsten 2019. Hamrevann er valgt som et av caseområde fra Kristiansand for testing og kvalitetssikring av prototypeverktøyet og bakgrunnsmodellen. 2020 ble fremdriften hindret av COVID-19-pandemien, men teammedlemmene har arbeidet flittig med å opprettholde forventet fremdriftsplan. Den elektroniske verktøyfunksjonaliteten og den visuelle presentasjonen er videreutviklet og raffinert (WP3), med integrering av innganger fra modellendringer (WP2), samt tilbakemeldinger fra virkelige caseprosjekter i Norge og Østerrike (WP4). Datastrukturen og bakgrunnsmodellen for bygninger, infrastruktur og mobilitet ble videreutviklet og raffinert (WP2) i nært samarbeid med verktøyfunksjonaliteten (WP3). Videre har vi utarbeidet retningslinjer for konsortiet (for administrasjons- og oversettelsesformål) og for brukere. Verktøyet er nå tilgjengelig på tre språk. Postdoktoren som arbeidet med prosjektet, gjennomførte et 5-måneders forskningsopphold i utlandet ved MIT Building Technologies Department (også påvirket av COVID-19-nedleggelsen). Prosjektet er nå utvidet med 3 måneder ut i 2021. I 2021 er endelig raffinering og sluttføring av den norske og østerrikske bakgrunnsmodellen (WP2) og EE Settlement-verktøyet (WP3) gjort basert på innspill fra verktøytesting med 5 norske casestudier (WP4). En serie på 6 rapporter, inkludert veileder og anbefalinger for kommuner og politiske beslutningstakere (WP5), er avsluttet og publisert som endelige prosjektleveranser (WP6). Et prosjektavslutningsmøte med prosjektpartnere og rådgivende styremedlemmer er gjort med presentasjon av arbeidet som er utført og potensielle nye prosjektideer.

-The main results from EE Settlement project, the EE Settlement decision-support tool and a guideline and recommendation, are expected to contribute to GHG emissions reductions within a sustainable urban development and play major role in fulfilling national, regional, and local environmental goals. -Basis data for embodied energy generated in the project can be very important for the definition and implementation of appropriate policy instruments. -As the tool has been developed in a series of consultation with relevant actors, the project results are expected to have high practical relevance in urban planning. -Furthermore, the results from EE Settlement project contribute to several of the UN sustainable development goals including: SDG11 Sustainable cities and communities; SDG12 Responsible production and consumption; SDG13 Climate action and waste and pollution reduction impacts.

The vision for the project is to provide guidelines and tools for municipalities, regional and central authorities, as well as for professionals and the public, for assessing consequences and impacts of different housing development options, taking into account energy need, environmental impact and costs over the lifecycle - not only for the buildings, but also for surroundings, infrastructure and transport. Different settlement patterns bring along different impacts, not only caused by different building types, but also by embodied energy within the buildings, energy and investment needed for infrastructure, operating cost for public services and generated traffic. Many of these issues are not (or only to a minor degree) addressed by existing policies or guidelines. The main challenge for addressing the whole picture of consequences and impacts connected to different settlement patterns is the total lack of data for embodied energy required for infrastructure. Based on the data to be developed for embodied energy, the project will estimate the annual proportion of embodied energy in the building and the associated infrastructure and outdoor facilities. Furthermore, the building's operational energy will be calculated. This will be conducted for different typical buildings and settlement densities, which in addition will be used to model the residents' energy needs for transport, as well as for estimation of investment and operating cost for infrastructure and also of the energy need and cost for operation of services. In parallel to the these analyses the project will examine how framework conditions such as regulations, subsidies, tax incentives and households' preferences affects individuals' housing demand and location decisions. Policy recommendations will be an outcome of both the environmental and economical assessments and this framework examination. The online tool will be based on the technical and economical assessments and underpin the recommendations.