Kuggens osannolika energiresa med nytt styrsystem

I den redan energisnåla byggnaden Kuggen installerades ett överordnat styrsystem som bidrog till att halvera värmenotan. Förvånande osannolikt, enligt Chalmersfastigheters energistrateg Bengt Bergsten, som anser att systemet bör läggas till när andra energiåtgärder är gjorda – "som grädde på moset".
Rund, modern kontorsbyggnad med triangelformade färgfält i rött, grönt och fönsterglas. Sedd från ovan har Chalmersfastigheters kontorsbyggnad Kuggen formen av ett kugghjul. Solavskärmningen, på övre plan, går på skenor och följer solens gång. Foto: Chalmersfastigheter
Marit G Engstedt
Publicerat: 2020-05-20

I området Lindholmen på Hisingen i Göteborg samsas kontorsbyggnader i olika stilar. Den som kanske sticker ut mest i sammanhanget är fastigheten Kuggen som byggdes 2011. Sedd från ovan har den formen av ett kugghjul, rund med utskjutande delar. Dessutom är byggnaden ovanligt färgglad, i jämförelse med sina grannar, med sin fasad i olika nyanser av rött och grönt och med trekantiga fönster. Fastighetsbolaget Chalmersfastigheter lät bygga huset med målet att göra det energisnålt och byggnaden har solfångare, solceller och en rörlig solavskärmning som följer med solens gång runt delar av huset. Med sin låga energianvändning på 66 kWh/kvm hade Kuggen utmärkelsen Miljöbyggnad Guld. 

Forskningsprojekt banade väg för nytt styrsystem

Men fastighetsbolagets energistrateg Bengt Bergsten ville göra mer. Han kände till innovationer som tagits fram på KTH under 1990-talet och som tjugo år senare blivit en produkt på marknaden – överordnat styrsystem. Det är en teknik som överstyr andra styrsystem som tillför värme, kyla och ventilation och som sägs vara mer ”intelligent” än traditionell styrning. Företag som tillhandahåller tekniken lovar ofta en minskad energianvändning på 10 – 20 %. Genom ett forskningsprojekt lät Chalmersfastigheter installera ett av dessa system i sin byggnad.

Bengt Bergsten, energistrateg. Foto: Chalmersfastigheter

– Jag har hållit på med energifrågor länge och blir skeptisk när jag hör företag som säger att ”bara ni sätter in den här prylen” så minskar ni er energianvändning med si och så många procent. Här hade vi en välisolerad byggnad som från början var genomarbetad energimässigt med modernt ventilationssystem och effektiv fjärrvärme. Därför vore det kul att prova systemet i Kuggen. Där har ni något att bita i, berättar Bengt Bergsten att han tänkte.

Osannolika resultat

Systemet installerades och ett år senare, 2015, gjordes en utvärdering och det hade onekligen gett resultat. Energianvändningen för värme, kyla och fastighetsel var från början 66 kWh/kvm. Med det nya styrsystemet var den 37 kWh/kvm. Energianvändningen för värmen minskade med hela 50 %.

– Jag blev förvånad och glad, än idag tycker jag att resultaten är osannolika, säger Bengt Bergsten och berättar att de gjorde även andra åtgärder (som att stänga av ventilation på natten) samtidigt som systemet installerades. Dessa åtgärder bidrog också till att sänka energianvändningen, men 20 – 30 % av besparingen kan inte förklaras bort, de tillfaller det nya systemet.

Så fungerar överordnat styrsystem

I Kuggen fanns redan ett automatiskt system för värme, kyla och ventilation och det styrdes utifrån hur tilluftsdonen i byggnaden gav signal om behov av kyla eller värme till undercentralen. Det överordnade styrsystemet tar istället hjälp av utom- och inomhustemperatur, väderleksprognoser, byggnadens värmetröghet (att värme kan lagras i byggnadens stomme), solinstrålning och att man tillåter inomhustemperaturen att variera mer under nätter och helger. Ett stort antal inomhustermostater, givare, ger signal till systemet att släppa på eller stänga av värme och kyla. Bengt Bergsten förklarar:

– Styrningen fungerar bäst i lokaler där det är folk på dagtid och ingen på helger och nätter. På vardagar och under kontorstid är systemet inställt på att ha en inomhustemperatur som de som arbetar där känner är bra. När det är natt och helg, då ingen är där, är det ok att det blir 18 eller 25 grader. Först när det går ner till 18 grader släpper man på värme och över 25 sätts kylan in. Principen är att värme lagras in och lagras ut ur byggnadsstommen. Man utnyttjar byggnadens termiska tröghet.

Styrsystemet tar bland annat in data från väderprognoser för att styra värme, kyla och ventilation. Foto: Pixabay

Undviker effekttoppar

Överordnat styrsystem utnyttjar ett bredare spann av temperatur mer än ett vanligt styrsystem som försöker hålla en jämn temperatur i byggnaden dygnet runt. Genom att variera temperaturen i byggnaden minskar man användning av kyla, värme och ventilation. Det gör också att man undviker dyra effekttoppar som ibland behövs, när det är extrem kyla utomhus och fjärrvärmeverket jobbar för högtryck. Att kunna laborera med temperaturen innebär att systemet är mest lämpat för byggnader med begränsad närvaro av människor, det skulle till exempel inte fungera lika bra i ett bostadshus.

Inomhusmiljön är viktig

Utmaningen när man energieffektiviserar en byggnad är att bibehålla en bra inomhusmiljö, enligt Bengt Bergsten. En byggnad är till för dem som bor, lever, arbetar och trivs där, inte för att man ska kunna minska energianvändningen – ”annars skulle man bara kunna stänga av huvudströmmen och stänga ner hela huset!”.
I Kuggenprojektet medger han att de var för ambitiösa med inställningarna av temperatur och ventilation till en början. Det blev för kallt under en viss period. De sparade förvisso energi med det blev inte bra och de fick mycket klagomål från sina hyresgäster. Det gjordes justeringar på vårkanten och klagomålen blev färre.

– Det är jätteviktigt när man håller på med ett styrsystem att man inte kör i diket och får sura hyresgäster. Vi kom upp igen och har huset fullt uthyrt nu, säger Bengt Bergsten.

I Kuggen finns även ett av Chalmers Tekniska Högskolas bibliotek där det ofta vistas mycket människor, så en bra inomhusmiljö är viktig. Foto. Chalmers Tekniska Högskola

Grädde på moset

När nu detta överordnade styrsystem verkar fungera och leverera tillfredsställande siffror skulle man kunna tro att Chalmersfastigheter väljer att använda det i många fler av sina fastigheter. Bengt Bergsten säger att de har tagit in offert på liknande system för andra byggnader men inte gått vidare, mycket på grund av brist på personal som kan ta hand om ett sådant projekt.

– Vi har gjort ett antal andra åtgärder i de fastigheterna istället och även sparat energi där. Vi har en grundidé att när vi energieffektiviserar en byggnad så börjar vi med att åtgärda alla brister enligt Totalmetodiken från Belok för att göra byggnaden så bra och energieffektiv som möjligt. När man är klar med det, då kan man sätta in ett sådant här överordnat system – som grädde på moset.

Läs mer om Totalmetodiken från Belok längre ner.

Håll koll på din byggnad

Markus Lihnell, energisamordnare. Foto: Chalmersfastigheter

Markus Lihnell, energisamordnare på Chalmersfastigheter håller med Bengt Bergsten om att en byggnad måste först energieffektiviseras till en basnivå innan man går vidare med ett avancerat system. Den största energibesparingen är att hitta fel och åtgärda dem, enligt honom. Det man bör ha koll på i sin byggnad är:

  • Ventilationssystemet, som kan vara den ”törstigaste” delen i en kontorsbyggnad. Den påverkar användningen av el, kyla och värme. Säkerställ därför att inblåst luftmängd är lagom stor och att ventilationen inte står och går när den inte behövs.
  • Värmeåtervinningen i byggnaden ska fungera. Det är ineffektivt och dyrt att inte utnyttja returvärmen från ventilationen att värma upp ny, inblåsande luft.
  • Värmesystemet ska fungera och vara injusterat så att man vet hur mycket värme som kör fram i byggnadens radiatorsystem.

Installera digitalt system

För att kunna ha en överblick rekommenderar Markus Lihnell att man som fastighetsägare installerar ett digitalt system i sin byggnad som styr värme och ventilation automatiskt. Får man upp jämförande värdesiffror på en dataskärm blir energianvändningen mer synligt. Man kan minimera onödig körning och även sätta larm på delar som man vill ha extra kontroll på, till exempel överdriven vattenanvändning. Men Markus Lihnell vill även slå ett slag för den mänskliga närvaron.

– Det är ingen magi i styrsystem. Hur smart det än är så behövs det en mänsklig input i varje system. Allt sköts inte automatiskt utan det behövs en ständig intrimning där hyresgästerna ska få tycka till om injusteringarna. Man måste drifta och nagelfara systemet under en längre tid för att se att det fungerar. 

– Det är ingen magi i styrsystem. Hur smart det än är så behövs det en mänsklig input i varje system. 

Markus Lihnell

Totalmetodiken – ett paket av energiåtgärder

Totalmetodiken, som tagits fram av Belok (Energimyndighetens nätverk för energieffektiva lokaler) går ut på att göra en inventering av alla energibesparande åtgärder man kan hitta i en byggnad, små som stora. Man räknar på lönsamheten och bestämmer sig för att göra så många som möjligt av alla åtgärder inom ramen av en förutbestämd internränta. Genom att inte ställa de olika åtgärderna mot varandra utan lägga ihop dem kan man försvara hela paketet inför bolagets ekonomiska och styrande beslutsfattare och få fler åtgärder utförda.
– Den positiva effekten är att man får med sig åtgärder som annars inte skulle bli gjorda. Jag rekommenderar starkt Totalmetodiken, säger Bengt Bergsten. 

Fakta

Vad: Kontorshuset Kuggen med utmärkelse Miljöbyggnad Guld
Var: Lindholmen på Hisingen i Göteborg
Ägare: Chalmersfastigheter
Byggår: 2011
Storlek: 4 898 kvm kontor
Åtgärden: Installation av överordnat styrsystem
Energifakta: Den totala energianvändningen minskade från 66 kWh/kvm till 37 kWh/kvm.
Minskad energianvändning: 
Fjärrvärmeanvändning -53 %
Värme från värmepump -48 %
Total värmeanvändning -50 %
Fjärrkyla -67 %
Fastighetsel (inkl. värmepumpsel) -26 %
Framgångsfaktorer:
Förutom installation av överordnat styrsystem åtgärdades även andra saker, till exempel stängdes ventilationen av under natten och don till radiatorer som inte fungerade byttes ut. Detta påverkade också minskning av energianvändningen men 20–30 % av den tillskrivs det nya systemet.