| dc.description.abstract | Klimaendringene er vår tids største trussel, og derfor et enormt satsningsområde i store deler av verden. FNs klimapanel, IPPC, identifiserer byggesektoren som en viktig sektor med tanke på reduksjonspotensial, da bygg- og anleggsbransjen samlet står for 39 % av karbonrelaterte utslipp. For å oppnå et nullutslippssamfunn innen 2050, er det nødvendig å energieffektivisere eiendomsmassen, samt velge energiforsyning med lave klimagassutslipp. Eiendomsbransjen blir påvirket av nasjonale myndigheters forpliktelser til FNs bærekraftsmål. Dette skjer gjennom kommende EU direktiver, finansbransjens risikovurdering og EU-taksonomien som setter krav til rapportering av bærekraftige aktiviteter. Etablering av bedre styringsverktøy, og metodikk for bærekraftig eiendomsforvaltning, blir viktig for fremtidig konkurransekraft. Spesielt er det viktig at Statsbygg som statlig eiendomsforvalter støtter oppgradering av den nasjonale bygningsmassen i henhold til Norges miljøambisjoner.
Scenariofremskrivning er tidligere brukt både på nabolagsnivå ved etablering av nye områder, og på landsbasis for å kartlegge nasjonale utslipp. For eiendomsforvaltere kan det være relevant å bruke slike metoder for å få en helhetlig vurdering av eiendomsporteføljen. På denne måten kan det bli aktuelt å bruke scenariofremskrivning for å etablere veikart i forhold til langsiktige mål, som for eksempel å være klimanøytrale innen 2050. Oppgaven har som mål å undersøke nytteverdien av å bruke fremskrivningsmodeller tilpasset eiendomsforvaltere som ønsker å redusere klimagassutslipp fra egen eiendomsportefølje. Oppgaven har ut fra denne målsettingen to formål. Formål 1) Utvikle en metodikk for å utnytte scenariofremskrivning som beslutningsverktøy for eiendomsforvaltere, og Formål 2) Bruke modellen til strategisk porteføljeforvaltning mot et bærekraftsmål for Statsbygg sin portefølje. Formål 1 tar utgangspunkt i en modell utviklet av FME ZEN for langsiktige dynamiske analyser av energibehov og klimagassutslipp i nabolag. Formål 2 undersøker hvilke strategier som er mest lovende for reduksjon i energibehov og klimagassutslipp for Statsbygg sin portefølje frem mot 2050. Grunnet manglende konsensus for klimagasskoeffisienter, er det valgt å ta utgangspunkt i redusert energibruk.
Valgt metodikk for gjennomføring av oppgaven er hentet fra en modell for områdefremskrivning. Scenariomodellen er basert på prinsipper for dynamiske materialflytanalyser (MFA). Scenariofremskrivning som metodikk med bruk av MFA-modellen som nøkkelverktøy, viser seg å fungere svært godt for eiendomsporteføljer, da modellen er fleksibel. Ved hjelp av eksisterende data kan modellen i teorien modellere en hvilken som helst bygningsmasse både på områdebasis, på porteføljenivå og nasjonalt. Dette er utført ved å sette sammen ulike arealklasser for hver bygning for å skape et representativt bilde av eiendomsporteføljen. Arealklassene er etablert ved å simulere timesprofiler for energibruk i IDA ICE for fire referansebygg med ulik teknisk standard. Målte verdier fra et referanseår er brukt for å kalibrere modellen. Oppgaven viser at scenariofremskrivningsverktøy for eiendomsporteføljer gjør det mulig å forvalte, drifte og videreutvikle eiendomsporteføljer i henhold til en egen plan basert på bærekraftsmålene.
63 % av Statsbygg sin eiendomsportefølje er bygget før 1987. Dette er før Norge etablerte byggeforskrifter med fokus på energieffektivitet i bygg. Oppgaven tar for seg fem scenarier, hvorav scenario S0 fremskriver utvikling i henhold til dagens rehabiliteringstakt, men uten nye solcellepaneler. Scenario S0 (Referansebanen) gir en reduksjon i levert energi på 16 % i 2050. Oppgaven inkluderer to ulike rehabiliteringsscenarier, S1 og S2. I tillegg til å redusere energibruken, vil disse scenariene også søke å motvirke verdiforringing. Scenario S1 (Ambisiøs) innebærer ambisiøs oppgradering i henhold til TEK17 ved halvparten av rehabiliteringene. Scenariet resulterer i en reduksjon i levert energi på 20 % i 2050, altså kun 4 % reduksjon i forhold til referansebanen. Scenario S2 (Hyppig) innebærer at alle eiendommer oppgraderes hvert 30 år. S2 gir en reduksjon i levert energi på 28 %. Resultatene antyder at det er mer effektivt å øke andelen enkle rehabiliteringer, enn å rehabilitere eiendommene i henhold til TEK17. Rehabilitering av eiendomsporteføljen viser et stort potensial for reduksjon i varmebehov. Dette gjelder spesielt for skifte av varmegjenvinner i ventilasjonsanlegg. Tiltaket er avgjort det mest effektive i oppgaven, med en reduksjon i energibruk på 21 % for referansebygg 2. Likevel viser resultatene at scenariene som kun inkluderer rehabilitering, ikke når ambisjonene for redusert energibruk.
Fremskrivning viser at omfattende installasjon av solcellepaneler er nødvendig. De to resterende scenariene innebærer derfor lokal energiproduksjon ved installering av solcellepaneler på eksisterende eiendommer. Dette er i utgangspunktet Statsbygg sin hovedstrategi for klimagassreduksjon. Scenario S3 (PV) innebærer solceller i kombinasjon med referansebanen, mens scenario S4 (Hybrid) kombinerer solceller med hyppig scenario, S2. Fremskrivningsmodellen gir en reduksjon i levert energi i 2050 på henholdsvis 47 % og 60 % for de to scenariene. Resultatene viser at det samlede klimagassfotavtrykket til eiendomsporteføljen avtar gradvis mot 2050. Dette gjelder spesielt ved installering av 150 GWh fra solcellepaneler, som er et viktig tiltak. Potensialet for ytterligere reduksjon ved installering av solceller er usikkert, men resultatene antyder at lokal energiproduksjon fra solcelleanlegg ikke dekker resterende energibehov. Denne utviklingsbanen vil derfor ha et begrenset potensial for å redusere levert energi og klimagassutslipp for hele porteføljen.
Det er knyttet usikkerhet til enhver fremskrivning av arealutvikling, levert energi og klimagassutslipp. I tillegg er det knyttet usikkerhet til andre deler av modellen. Omfanget av antatt fremtidig konstruksjon, rehabilitering og rivning, vil ikke nødvendigvis tilsvare den reelle utviklingen til eiendomsporteføljen. Dette gjelder spesielt for bygningene beskrevet i denne oppgaven, da Statsbygg sin eiendomsportefølje hovedsakelig er preget av kjøp og salg, og ikke rivning av eiendommer, slik som på områdenivå. Oppgaven har sett på et begrenset utvalg av tiltak i IDA ICE. Potensialet for smale tiltak som økt fleksibilitet og regulering, er ikke analysert. Dette kan ha stor påvirkning på energilastprofiler fra IDA ICE. I tillegg har oppgaven tatt utgangspunkt i solcellepaneler, og ikke andre energiforsyningstiltak. Dette er i samsvar med Statsbygg sin strategi. Til tross for usikkerhet og begrensninger, fremstår konklusjonene fra MFA-modellen som robuste. Bruk av MFA-modellen gjør det mulig å undersøke hvordan planlagte energieffektiviseringstiltak påvirker fremtidig energibruk og klimagassutslipp fra eiendomsporteføljen. Dette er viktig for å realisere økte energi- og miljøambisjoner, og utvikle eiendommer tilpasset det moderne lavutslippssamfunnet. | |
| dc.description.abstract | In line with the industrialization, the anthropogenic emissions of greenhouse gases have increased considerably. The UN's climate panel, IPPC, identifies the construction sector as an important sector in terms of reduction potential, as the construction industry accounts for 39 % of carbon-related emissions. In order to achieve a zero-emission society by 2050, it is necessary to refurbish the building stock in an energy efficient way, as well as choose energy supply with low greenhouse gas emissions. The real estate industry will be affected by national authorities' obligations to the UN's sustainability goals. This is due to forthcoming EU-directives, the financial industry’s risk management, and the EU taxonomy which sets requirements for reporting on sustainable activities. Establishment of better management tools, and methodology for sustainable property management, will be important for future competitiveness. It is especially important that Statsbygg, as a government owned property manager, supports upgrading of the national building stock to energy-efficient and low-carbon areas by 2050.
The use of scenario projections has previously been used both at neighborhood level when establishing new areas, and on a national basis to map national emissions. For property managers it may be relevant to use such methods to obtain a comprehensive assessment of the real estate portfolio, as well as examine which measures are adequate to achieve planned ambitions. Hence, it may be relevant to use scenario projections to establish road maps that aim at long-term goals, such as being climate neutral by 2050. The thesis aims to investigate the advantages of using projection models adapted to property managers who want to reduce greenhouse gas emissions from their own property portfolio. Based on this goal, the thesis has two purposes. Purpose 1) Develop a methodology for utilizing scenario projection as a decision-making tool for property managers, and Purpose 2) Test the model for strategic portfolio management in relation to a sustainability goal for Statsbygg's portfolio. To demonstrate the methodology, i.e. purpose 2, the thesis will examine which strategies are most promising for reducing energy needs and greenhouse gas emissions for Statsbygg in the period from 2020 to 2050. Due to the lack of consensus for greenhouse gas coefficients, it has been decided to use reduced energy consumption as a reference point.
The methodology chosen in the thesis is based on a zero emission neighborhood stock model for long-term dynamic analyses of energy demand and GHG emissions. The scenario model is based on principles for dynamic material flow analyzes (MFA). Scenario projection as a methodology using the MFA model as a key tool, has proven to work well for real estate portfolios. This is because the original model is very flexible. Using existing data, the model can in theory model any building stock both on an area basis, at portfolio level and nationally. This is done by adding different area classes for each building to create a representative image of the property portfolio. The area classes are established by simulating hourly profiles for energy use in IDA ICE for four reference buildings with different technical standards. Existing building data from the reference year is used to calibrate the model. The thesis shows that scenario projection tools for real estate portfolios make it possible to manage, operate and further develop real estate portfolios in accordance with an individual plan based on the sustainability goals.
63 % of Statsbygg’s real estate portfolio was built before 1987. This is before building regulations were established with a focus on energy efficiency in buildings. The thesis has projected five different scenarios, of which scenario S0 projects development according to the current rehabilitation rate, but without the installation of new PV-panels. Scenario S0 (Reference path) shows a reduction in delivered energy of 16 % in 2050. The thesis includes two different refurbishment scenarios. In addition to reducing energy consumption, these scenarios also seek to counteract impairment. Scenario S1 (Ambitious) involves ambitious refurbishment in accordance with TEK17 for half of the refurbishments. The scenario results in a reduction in delivered energy of 20 % in 2050, i.e., only a 4 % reduction compared to the reference path. In scenario S2 (Frequent) all properties are upgraded every 30 years, but with simple measures. S2 results in a reduction in delivered energy of 28 %. The results show that it is more effective to increase the frequency of simple refurbishments, than refurbish the properties in accordance with TEK17. Refurbishment of the property portfolio shows great potential for reducing the energy use for heating. This applies in particular to the replacement of heat recovery in ventilation systems. Nevertheless, the results show that the scenarios that only include refurbishment are not close to achieving the ambitions for reduced energy consumption.
The long-term dynamic analysis show that extensive installation of solar panels will be necessary. The two remaining scenarios therefore involve local energy production by installing PV-panels on existing properties. Initially this is Statsbygg's main strategy for greenhouse gas reduction. Scenario S3 (PV) involves PV-panels in combination with the reference path, while scenario S4 is a hybrid scenario where PV-panels are combined with frequent scenario, S2. The projection model shows a reduction in delivered energy in 2050 of 47 % and 60 % for the two scenarios, respectively. The results show that the total climate footprint will gradually decrease towards 2050. This is especially the case for the two latter scenarios with installment of 150 GWh from solar panels, which proves to be an important measure. The potential for further installation of PV-panels is uncertain, but the results suggest that local energy production is insufficient to cover the remaining energy demand. This development path will therefore have limited potential for reducing delivered energy and greenhouse gas emissions for the entire portfolio.
There is uncertainty associated with any projection of area development, delivered energy and greenhouse gas emissions. In addition, there is uncertainty associated with other parts of the model. The scope of the expected future construction, rehabilitation and demolition will not necessarily correspond to the real development of the real estate portfolio. This applies especially to the buildings described in this thesis, as Statsbygg's property portfolio is mainly characterized by the purchase and sale of properties, and not demolition. The thesis is limited to a small selection of measures in IDA ICE. The potential for other measures such as increased flexibility and regulation has not been analyzed. This could have a major impact on the energy load profiles used in the MFA-model. Regarding energy supply measures, the thesis only considers installation of PV-panels. This is in line with Statsbygg’s strategy. Despite uncertainty and limitations, the conclusions from the MFA model seems to be robust. The use of the MFA-model makes it possible to examine how planned energy efficiency measures affect future energy use and greenhouse gas emissions from the property portfolio. Furthermore, this will be important for realizing increasingly ambitious energy and environmental ambitions, as well as the development of properties adapted to a modern low-emission society. | |
