Reagerer på synsing: - Bytt ut fingerregning og tipping med relevante metoder

Dette innlegget er én del av en «duologi» på to innlegg. Les Natasa Nords innlegg der hun fokuserer på undervisningsformer her.

Takket være et godt samarbeid med NTNUs driftsavdeling, har mine studenter, stipendiater og jeg siden 2012 samlet og organisert ulike energirelaterte data om Gløshaugen for analyser og modellering. Mange av resultatene har blitt publisert i vitenskapelige journaler.

Tallene som blir presentert under er med forbehold om at de tar utgangspunkt i ulike kilder. Det bør også tas forbehold om at energibruk kan variere med hensyn til COVID-19-nedstenging, samt variasjon i priser. Allikevel er trendene og konklusjonene gyldige. Det er dette som må være grunnmuren når vi snakker om campusutvikling ved NTNU.

Vi må ta hensyn til energibruk og areal på Gløshaugen

Med noe variasjon avhengig av hvilken kilde man baserer seg på, har bygningene på Gløshaugen areal på til sammen ca. 300 000 m2 og Dragvoll til sammen ca. 85 000 m2. De fleste bygninger på Gløshaugen er bygd i perioden før 1980, litt over 70%. Det vil si at bygninger ble bygd med daværende energistandard. Likevel har mange bygninger blitt oppgradert med tiden. De fleste bygningene har en såkalt U-verdi for yttervegger høyere enn 0,4 W/m2K, og nåværende bygningsteknisk krav (TEK17) har krav om maksimalt U-verdi på 0,18 W/m2K. For mer detaljer om energibruk på Gløshaugen se her. U-verdi er et tall på hvor mye varme som kan overføres gjennom en vegg når det er kaldere ute enn inne (per arealenhet og temperaturdifferanse). Det betyr at jo lavere U-verdien er, jo mindre varme tappes fra bygningen.

Gjennomsnittlig er spesifikt varmeforbruk per år på ca. 100 kWh/m2 og spesifikt strømforbruk er ca. 200 kWh/m2. Dette er i samsvar med tallene for andre universitet- og høgskolebygninger nasjonalt, men høyere enn nåværende krav som er på 125 kWh/m2 for totalt spesifikt energiforbruk. Det er ikke så lett å sammenligne alt dette, fordi universitet- og høgskolebygninger har veldig ulikt innhold, bruksområder og laboratorievirksomhet. I figur 1, kan man se at de fleste bygninger på Gløshaugen har et årlig gjennomsnittlig varmeforbruk på under 200 kWh/m2 og et strømforbruk på under 200 kWh/m2. Noen få bygninger er unntak grunnet den tidligere nevnte laboratorievirksomheten. Selv om bygninger på Gløshaugen har en energitilstand som kan sammenlignes med andre universitet- og høgskolebygninger, finnes det sparingspotensiale, spesielt på termisk energi.

Campus har potensialer for energieffektivisering

I samarbeid med NTNU eiendom og drift og gjennom to masteroppgaver levert av fire studenter, har vi jobbet med muligheter for energisparing på campus. Én av de to masteroppgavene var levert som en del av mulighetsstudiet for campusutvikling i 2018.

I den første oppgaven var det modellert en typisk NTNU-bygning og ulike tiltak var testet. Det ble simulert at besparingspotensialet til oppvarming for standard renovering, avansert renovering, tekniske tiltak og en kombinasjon av avansert renovering og tekniske tiltak, på henholdsvis 14%, 15%, 39% og 51%.

Det som er viktig å bemerke seg er at tekniske tiltak kan gi høyere sparing. Her kan det som nevnt spares rundt 39%. Derfor har to studenter gått videre for å se på muligheter for kostnadseffektive tiltak. En analyse av forbedringer i ventilasjon og implementering av kostnadseffektive tiltak, viser at utskifting av ventilasjonsanlegg vil ha tilbakebetalingstid på 5 år, men ulik forbedring i styring vil ha tilbakebetalingstid på 1 år.

Varmeforsyning til Gløshaugen må inn i diskusjonen, vi kan lagre mer

Gjennom et FRINATEK-forskningsprosjekt har vi benyttet Gløshaugens fjernvarme-ring som case. Fjernvarme-ringen leverer varme til alle bygninger. Gløshaugen campus er koblet til Statkraft sin fjernvarme og benytter i tillegg spillvarme fra Tungregnesenteret. Et slikt datasenter trenger kjøling for å fungere.

Spillvarme fra Tungregnesenter gir stabilt rundt 1 MW varme hver time. Det vil si at Gløshaugen får ca. 7 til 8 GWh med varme nesten gratis. Totalt varmeforbruk på Gløshaugen er ca. 32 GWh, det vil si at spillvarme utgjør 25%. På varmere dager, kan spillvarme gi mer varme enn det er behov for på campus. Derfor finnes det flere muligheter for å utnytte spillvarme bedre. Vi har hovedsakelig sett på to muligheter: termisk lagring av spillvarme og minskning av effekttopper for varme. Selv om det er to ulike problemstillinger, henger de mye sammen. Lagring kan hjelpe til å minske effekttopper, mens lavere effekttopper bidrar til lavere varmekostnader (altså en mindre fjernvarmeregning).

I våre analyser har vi sett på termisk lagring i varmtvannstank som korttidslagring, borehull som langtidslagring og en kombinasjon av begge. Resultater viser at termisk lagring i varmtvannstank vil bidra betydelig til å minske effekttopper og dermed bidra til en mindre fjernvarmeregning. Tilbakebetalingstiden er lavest hvis fjernvarme-ringen på Gløshaugen vil ha en varmtvannstank, mens borehull vil koste mer. Likevel viser en utslippsanalyse at løsningen med borehull som langtidslagring for fjernvarmeriggen gir lavest utslipp.

Størrelsen på varmtvannstank kan variere avhengig av prismodell for fjernvarme. Resultater viser at en tank som kan lagre varme for 12 timer eller en dag kan være tilstrekkelig å minske de høyeste varmeeffektene.

Hva er det NTNU konkret bør gjøre?

For det første bør NTNU slutte med fingerregning og tipping! For det andre bør NTNU slutte å bruke eksterne konsulenter som ikke kan utføre oppgaver på en riktig måte i samarbeid med relevant miljø, ansatte og studenter. For det tredje bør NTNUs ledelse og de som leder campusprosjekt benytte fakta og relevante evalueringsmetoder. Campusutvikling krever en god kartlegging av reell tilstand og reelt behov. På basis av det bør man se på arealer og energiløsninger.

Med et samlet areal på rundt 385 000 m2 på Dragvoll og Gløshaugen, vil forbedring eller utvidelse av campus (eller to campuser) kreve flere kvadratmeter, med hensyn til økt antall ansatte og studenter, samt økt kvalitet i utdanningen. Det er ikke noen god løsning å benytte seg av parkeringsplasser for å bygge nye bygninger, fordi da forsvinner de ansatte også.

Det ligger mye muligheter i energieffektivisering og utnyttelse av spillvarme mellom bygninger og på hele campusen som vist over. Det må jobbes trinnvis med energieffektivisering gjennom god drift og kostnadseffektive tiltak, og da å tenke strategisk på energiforsyning.

For å få et framtidens universitet med høye kvalitet i utdanningen, må det først avklares reelt behov for areal og logistikk med utdanningen. På basis av det må man se på energieffektivisering for eksisterende og nye bygninger og på energiløsninger. På basis av det må man gjøre økonomisk beregning. Alt dette må gjøres med relevante metoder og ikke med fingerregning og tipping!