Et soldrevet universitet selvforsynt med energi. Er det mulig?

Norske universiteter er i det siste avkledd. Campusutviklingen har ikke vært fremtidsrettet på energi- og miljøsiden. Man skulle jo tro at landets akademiske institusjoner hadde tatt grep for å respondere på klimakrisen med ambisiøse planer for energieffektive eller energiselvforsynte campuser som peker fremover. Det har ikke skjedd. Universitetene har vist svak evne til å endre studieretninger som respons på samfunnets nye behov i en klimakrise. Det har ikke økt studentenes sjanser til å skaffe seg utdannelse som er relevant i fremtiden.

Mange festtaler

På Universitetet i Stavanger har jeg de siste fem årene kjørt to masterkurs (BYG 610 og BYG 655) som forsøker å identifisere samfunnets omstillingsbehov i forhold til de teknologiske- og holdningsmessige endringene som nå skjer. Vi avdekket at det er mange festtaler der ute – både politiske og akademiske – og det etableres mål for klimareduksjoner, ofte oppgitt i prosent. Stavanger by skal for eksempel redusere sine klimagassutslipp med 80 prosent på bare ti år, men det er ikke vedtatt en troverdig handlingsplan trinn for trinn.

Artikkelen fortsetter etter annonsen

annonsørinnhold

Innovativ bruk av skumglass reddet E16 etter kritisk utglidning

Mange universitet i verden har allerede i årevis arbeidet målrettet for å bli grønnere, mens Norge er akterutseilt. Dette vil svekke vår konkurranseevne hvis fremtidens studenter velger å studere på steder som tilbyr fremtidsrelevante kurs og campuser som i praksis viser hva som prekes. Det handler jo ikke bare om akademisk kvalitet og relevans, men om evnen til å praktisere hva fremtiden kommer til å handle om. Campuser blir grønne, energiselvforsynte, fornybarbaserte miljøfyrtårn – fullskala fremtidslaboratorier.

Norske campuser ligner mer museer enn fremtidslaboratorier. Vi har knapt startet diskusjonen i Norge. Det vil ta tid å etablere og finansiere mål og strategier. Så lenge økonomene styrer norske universiteter (New Public Management) får nok professor Lord Nicholas Stern og hans kollega Andrew Oswald rett (Karen Helene Ulltveit-Moe i DN fredag 14.2.2020). De gjennomgikk 77.000 av de antatt beste forskningsarbeidene fra verdens fremste økonomer, men fant at i bare 60 av disse presentertes ideer som var knyttet til klimaendringer. Det eliminerer økonomene som akademiske miljøfrontrunnere.

Eksemplet på Kypros

Jeg ble i 2010 kontaktet av rektor ved Cyprus International University (CiU). De hadde sett mitt arbeid med energiselvforsynte bygg siden 1980-tallet og ville bygge en energiselvforsynt universitetscampus. Et nytt bygg, The Science and Technology Center, skulle vise vei. Jeg etablerte et team bestående av arkitekt Saffet Bekiroglu (fra Zaha Hadid i London), Max Fordhan Ltd i London og en rekke underkonsulenter. Målet var at disse i tett samarbeid med CiUs egne professorer og studenter skulle delta i strategiprosessen.

Dette var i 2010, samme år som EU vedtok sitt bygningsdirektiv; alle nye bygg som reises fra desember 2020 skal være nær nullenergi (NZEB) – energiøkonomiske, smarte og bruke ny fornybar energi.

• Det energiselvforsynt nybygget for Engineering fakultetet står nå ferdig. Det er plassert i CiUs Lefkosa (Nikosia) campus i Haspola. Klimaet i området er varmt, men solrikt året rundt med dagtemperatur på 30-45 grader C og nattetemperatur på 15 til 30 grader C. Kjølebehovet er stort. Målet var å redusere energibehovet fra byggets 8 500 m² som vi med normal teknologi, state of the art i 2010, ville være 900.000 kWh. Tiltakene brakte energibehovet ned til 120.000 kWh. Den største reduksjonen skyldtes jordkjøling («Earth duct»). Uteluft med opptil 40 grader C passerer gjennom store nedgravde rør og kjøles til cirka 20 C av den kjølige, underjordiske massen. Andre tiltak var:
• Arealeffektivitet ved planjustering fra 8500 til 7000 m².
• Dagslys fra skyggefulle, trerike lysgårder reduserte behovet for dype rom. Smale og høye vinduer slapp inn mest mulig dagslys i forhold til glassareal.
• Naturlig ventilasjon med «solar chimneys», svarte vertikale kanaler som stikker opp over taket (se bildene). Når solen skinner på dem, varmes avtrekksluften inne i kanalen opp, blir lettere og stiger. Vifter blir overflødige. Små spalter i vinduene kan åpnes i ekstreme tilfeller.
• Night flushing. Med en nattetemperatur 15 grader lavere enn dagtemperaturen, er ventilering av bygget om natten effektivt.
• Solceller (PV), bygningsintegrert (978 m² – 122 kWh/m²/år), leverer 120.000 kwh.

Anlegget leverer 80 prosent av energibehovet

Universitet ble så fascinert av løsningene at de under byggearbeidene bestemte seg for å utvide solstrømsatsingen til å omfatte en rekke andre lokasjoner på campus på bekostning av earth ducts. I dag leverer anlegget 80 prosent av energien til hele campus og målet er plussenergi – altså over 100 prosent.

Den totale ytelsen av all solstrøm på campus er nå 1,3 MW, representert ved i alt 12.850 m² solcelleanlegg til en pris av 12 millioner. Det er god profilering og bra rentabilitet, da energiprisene på Kypros ligger mellom 100 og 200 øre per kWh. Solstrømmen erstatter et teoretisk utslipp fra olje- og dieselfyrte kraftanlegg på 1220 tonn CO₂ i året.

Fyrtårnbygget har inspirert universitetet til å satse på økologisk naturbaserte kurs i undervisningen og markedsføringen av universitetet (se video).  Veksten i antall studenter har vært formidabel, fra 81 studenter og en stab på 45 i 1997, til dagens 19.000 studenter og over 1000 ansatte. Bærekraftsatsingen har økt interessen for CiU.

Læringsutbyttet

Solstrålingen på Kyros er i snitt 5,2 kWh/m² per dag. Norge har ikke samme potensial. Men også i Norge tas solenergi mer og mer i bruk noe som er dokumentert i mange artikler i Teknisk Ukeblad, som meget prisverdig har utviklet seg til å bli ett av Norges våkneste tidsskrift på denne fronten, mens andre famler i søvne.

Artikkelen fortsetter etter annonsen

annonse

Banebrytende innen håndtering av elektro- og automasjonssystemer

På Kypros kan man satse på sol som eneste energikilde med mini-kortidslager (batteri og hydrogen). En universitetscampus kan også utvikles til et mikrogrid med døgnlager eller toveis kjøp og salg til elnettet.

En tilsvarende løsning for Norge ville nok, på grunn av mer ustabile solforhold, måtte basere seg på en kombinasjon av energikilder.

Kypros har et enormt kjølebehov om sommeren, langt større enn Norge, mens vi her har et betydelig oppvarmingsbehov om vinteren. Det interessant at enkle earth ducts på Kypros tapte konkurransen om å levere kjøling fordi solstrøm viste seg å være rimeligere, mer effektiv og krevde mindre inngripen.

Visjonær campus

En visjonær universitetscampus må bestå av:

• Visjonær universitetsledelse med satsingsvilje.
• Visjonære ansatte med omstillingsevne.
• Visjonære myndigheter som pådriver – ikke bremsekloss.

En ambisjon om selvforsynt eller plussenergi universitetscampus krever at alle parter går lenger enn de etter hvert nokså forsiktige bærekraftmålene fra FN. Selv om de er en god start, utvanner de i grunnen bare sterke energiambisjoner ved å legge vekt på altfor mange forhold og derved ingenting.

Puslete kompromisser – for sent

Det samme gjelder BREEAM som også er en utvannet beregningsmåte hvor man kan score sterkt uten å ha en sterk energiambisjon.

Både FN målene og BREAAM er konsensuspregete. De er et minste felles multiplum – puslete kompromisser. De kommer for sent og makter neppe å løse de formidable økologiske utfordringer vi mennesker står overfor i vår tid.

Slik presenterer universitet selv satsingen i en reklamevideo:

Les også

Hydrogen-stopp: – Det dras i bremsen i flere land