Att återanvända material är en viktig väg till att möta samhällets klimatutmaningar och minska mängden avfall. Att lämna det linjära materialflödet och skapa ett mer cirkulärt tänkande är viktigt också i bostadsbyggandet. Det finns ett behov av kunskap om hur man kan bygga idag för att kunna återbruka i framtiden och därigenom spara på planetens resurser.

Forskningsinstitutet RISE och IVL Svenska miljöinstitutet genomför tillsammans med 16 parter från byggvärdekedjan ett projekt ”Framtidens design – Återbruk av träbyggnader i en cirkulär ekonomi”. Inom projektet utvecklas demonterbara och återanvändbara träbyggnader för att öka miljönyttan och samtidigt öka samverkan i den cirkulära värdekedjan för bostadsbyggande. Träbyggnaderna ska vara enkla att ta isär och flexibla att förändra så att de ska kunna användas till olika tillämpningar över lång tid med bibehållet värde och minskat byggavfall. Målsättningen är att visa möjligheter och system som är lämpade för demontering, återmontering och återanvändning. 

Alla behövs för att skapa cirkulära flöden 

För att lämna det linjära materialflödet och skapa ett mer cirkulärt tänkande är det viktigt att engagera alla parter och bygga en gemensam bild om samverkan i den cirkulära värdekedjan. Projektdeltagarnas kompetenser och erfarenheter har varit grunden för antaganden och scenarios som sedan har använts för att uppskatta och simulera demonterbarhet, återmontage, återbrukbarhet och beräkna klimatnytta (som exempelvis spillmängder och tillkommande nytt material vid byggandet, energianvändning i fabrik och på byggarbetsplats). På så sätt skapades en gemensam metod som användes för att simulera demontering och återmontage på två byggnader.

Två träbyggnader som exempel för framtidens design

Underlag togs fram till två byggnadsprojekt för att demonstrera återbrukbarhet och klimatnytta från olika perspektiv. Byggnadsprojekten är Folkhems planerade byggnation av fem nya bostadshus i kvarteret Klockelund i Farsta samt ”Flexibilitetshuset” kring Kiruna och Skellefteå kommun. Det ena byggnadsprojektet bygger på industriellt tillverkade husvolymer och det andra på planelement från partnerskapets representanter för trähusindustrin. 

Demonterbar och återmonterbar träbyggnad med industriellt tillverkade volymer

Folkhemmets byggnadsprojekt är en planerad byggnad i kvarteret Klockelund i Farsta. I projektet togs en demonteringsplan fram med instruktioner för informationshantering för demontering av byggande med volym-element. I planen beskrivs steg för demontering som säkring av väggar och bjälklag för brand och hållfasthet, detaljer för demontering av installationer, skarvar, hissar, balkonger, trappor, loftgångar, tak, fasader och lyft av tak- och volymelement. Det finns stor potential att minska klimatpåverkan vid återbruk av industriellt tillverkade volymelement av trä. Klimatpåverkan beräknades med LCA (livscykelanalys) för produktskedet (A1-A3 i standarden), byggproduktionsskedet (A4-A5) och slutskedet (C1) som inkluderar demontering och rivning.

”Flexibilitetshuset” en flexibel träbyggnad med planelement för återbruk 

Det stora bostadsbehovet i en föränderlig bostadsmarknad i norr medför både kortsiktiga och långsiktiga utmaningar. Det byggs redan idag många bostäder med enkla modulära lösningar för inkommande entreprenörer och studenter men för att locka kompetens och arbetskraft krävs attraktiva boendemiljöer och service. Utifrån den utmaningen och behovet av att kunna möta de konstant pågående förändringarna i samhället utvecklades konceptet för ”Flexibilitetshuset”. Det är en flexibel demonterbar byggnad som kan ändras, flyttas och byggas till och på vid behov och som anpassas till sitt sammanhang och berikar platsen den står på. 

Målsättningen är att flexibilitetshuset ska spara resurser i alla faser under sin livslängd och därmed ge låg klimatpåverkan. Klimatvinsterna med återbruk är stora i båda projekten, fördelar är att det redan idag går att återbruka industriellt tillverkade volym-element. Återbruk underlättas av den industriella tillverkningen eftersom all information från projekteringen finns tillgänglig, vilket tillverkarna av volym-element Derome, Lindbäcks Bygg och OBOS bekräftar.

Byggnaderna som tagits fram enligt metod för projektet Framtidens design går redan idag att beställa, men det är viktigt att kontakta leverantörerna i ett tidigt skede i sitt projekt för att öka träffbilden för det man efterfrågar och för att både projektering och byggandet ska bli effektivt.

Det här är en artikel ur vår tidskrift Trävärden, den finns i sin helhet här! (Länk)

Högre byggnader med bärande stomme i trä är fortfarande ovanligt även om exempel så höga som 20 våningar finns Sverige, men hus upp till åtta våningar byggs däremot i väldigt stor utsträckning. Att bygga högt, oavsett material, innebär delvis nya utmaningar jämfört med att bygga lägre byggnader. Utmaningar driver utvecklingen av byggandet i trä som är till nytta för byggandet generellt för branschen.

För höga hus i trä handlar utmaningarna om framför allt stabilisering, brandsäkerhet och produktionsaspekter. I projektet ”Höga hus i trä” har man konstaterat att det är fullt möjligt att gestalta och bygga 22 våningar höga hus med trästomme som uppfyller kraven för stabilitet, vibrationer och brandsäkerhet. Två kritiska aspekter har varit brandsäkerhet och risken för rörelser orsakade av vindlaster högst upp i byggnaden. RISE och konsultföretagen BRIAB och Brandskyddslaget har tagit fram riktlinjer för brandtekniska utmaningar som har utarbetats för att stödja likartade projekteringsprocesser. Rörelser orsakade av vind visade sig bli en utmaning redan vid 10–12 våningars höjd, men blev hanterbart även för 22 våningar höga hus med hjälp av närbesläktade projekt. Storleken på de rörelser vinden orsakar beror på byggnadens tyngd, styvhet och dämpning men på grund av de få andra exempel höga hus i trä, är osäkerheten stor för hur stor dämpningen kan bli. För att öka förståelsen, studerades det i ett europeiskt samarbetsprojekt, med RISE som koordinator, genom att utvärdera dämpningen i åtta uppförda större träbyggnader i Europa.

I Sverige genomförde Linnéuniversitetet och RISE mätningar i en byggnad i Mariestad för att utvärdera husets egenskaper med avseende på vindbelastning. Resultat från projektet kommer att sammanfattas i rekommendationer för hur beräkningsmodeller för vindbelastning av höga hus bör utformas för att bäst beskriva denverkliga belastningen. Finansiering Formas, Vinnova, Energimydnigheten och ForestValue.

Vidare läsning
Höga hus i trä – konceptstudie (Länk)

Det här är en artikel ur vår tidskrift Trävärden, den finns i sin helhet här! (Länk)

Vi står inför ett stort behov av renovering särskilt av fastigheter byggda mellan 1950- och 1990-talet. Ur ett samhällsperspektiv är det viktigt att förbättra byggnadsbeståndet genom att förlänga dess livslängd och uppdatera det till nuvarande energikrav. Vid renoveringar är en tilläggsisolering en vanlig åtgärd som ofta påverkar fasadens estetiska uttryck negativt. Det innebär en driftekonomisk vinst men ofta en förlust av den ursprungliga gestaltningen. I ett tidigare projekt Fasaden i Staden, Snabb, Snygg, Smart (finansierat via BioInnovation), som leddes av RISE Träbyggande utvecklades ett innovativt träfasadsystem för nybyggnation i stadsmiljön.

Genom att inom projektet ”E2B2 Klimatsmart renovering med innovativ träfasad” (finansiär Energimyndigheten) fortsätta utveckla och anpassa fasadsystemet till renovering av miljonprogrammets byggnader går det att spara energi. 

-Dessutom kommer fasadsystemet att utformas med fokus på en anpassningsbar och digitaliserad designprocess, samt att komponenterna ska vara möjliga att demontera i framtiden säger projektledaren Karin Sandberg, RISE. 

Fasadsystemet ska också utformas så att det kan tillverkas i fabrik och sedan på ett enkelt sätt kunna monteras på byggarbetsplatsen. 

-Via fallstudier verifieras hur väl fasadsystemet är designat för tillverkning, LCA energioptimering, digitalhantering av information och variation i gestaltningsmöjligheten för arkitekten. Resultatet ska presenteras i en digital plattformsmodell säger Camilla Schlyter, RISE som jobbar som instituts doktorand med frågan.

Projektets syfte är att se till att hela kedjan från design till produktion fungerar i praktiken. Prototyper tillverkas av parterna i projektet Hedlunda Industrier och SCA med Kiruna Bostäders renovering av Lombolo i åtanke och Equator Arkitekter bidrar med projekteringskunskap.

-Vi ser en ökad efterfråga på fasadsystem som är klimatneutrala och optimerade avseende låg material- och energiförbrukning, samt ger möjlighet till estetisk frihet och variation för arkitekter, byggherrar och förvaltare säger Camilla Schlyter. 

-Projektet bidrar till utvecklingen av tilltalande biobaserade fasader central för samhällsbyggnadsbranschens omställning mot ett minskat fossilberoende avslutar Karin Sandberg.

Det här är en artikel ur vår tidskrift Trävärden, den finns i sin helhet här! (Länk)

Svensk sågverksindustri är väldigt beroende av gran och tall därför har RISE nu tagit fram underlag som visar hur två ”nya” träslag skulle kunna användas i konstruktiva tillämpningar. Träslagen är björk, som är Sveriges tredje vanligaste träslag, och contortatallen, som är det tredje vanligaste barrträdslaget. Varken contortatall eller björk har gått att sortera och CE-märka till konstruktionsvirke i Sverige eller Europa1 tidigare. Att använda fler träslag skulle kunna bredda råvarubasen för konstruktionsvirke och potentiellt ge högre hållfasthetsklasser än idag. Två nyligen genomförda projekt, BizWOOD Småland2 och Konstruktionsvirke – Contorta3 har undersökt möjligheten för hållfasthetssortering av björk och contortatall.

Björk som sågad vara används inom möbelindustrin, men användningen är idag ringa och ligger på ca 50 000 m3fub4. Björken som egentligen består av två sågbara träslag, vårtbjörk (Betula pendula) och glasbjörk (Betula pubesens) har genom en del i BizWOOD Småland projektet provats av RISE. Undersökningarna visar att björk har en betydligt högre hållfasthet, styvhet och densitet än våra normalt använda barrträslag. Dessutom visar den att det skulle gå att sortera björk med samma tillvägagångsätt som barrträd både visuellt ock maskinellt. Sorteringen skulle kunna ge ett högt utbyte och sortera ut höga hållfasthetsklasser, i klasser upp till C45 för konstruktionsvirke.

Fortsättning följer och resultaten från projektet kommer att sampubliceras tillsammans med norska resultat från provningar gjorda på RISE för NIBIO, Norsk institutt for bioøkonomi. Även en rapport kommer läggas fram för CEN/ WG123/TG1, vilket utgör grunden till en AGR (Approves Grading Report) som är ett godkännande för sortering för norsk och svensk björk. När rapporten är publicerad kommer det vara möjligt att sortera konstruktionsvirke av björk.

Contortatallen är Sveriges tredje vanligaste barrträdsslag och kommer ursprungligen från Nordamerika, där den återfinns hela vägen från Kalifornien i Söder till Alaska i norr. I detta vidsträckt naturliga utbredningsområde finns den som flera underarter. Den svenska contortan har sitt ursprung i de inre delarna av mellersta British Columbia i Kanada. I dag talar vi om contorta, contortatall eller vridtall. I dess naturliga habitat i Kanada går den under namnen. Lodgepole pine och Shore pine. Contortatallen växer snabbt på rätt marker i det svenska klimatet, med upp till 40 % bättre volymtillväxt än vår inhemska tall.

I projektet Konstruktionsvirke – Contorta fick maskintillverkare av sorteringsmaskiner möjlighet att i deras egna maskiner genomföra mätningar på insamlat provmaterial. I kombination med brottprovningar genomförda på RISE beräknades inställningsvärden fram för sorte- ringsmaskinerna. I nuläget har en maskintillverkare fått en AGR rapport godkänd och de övriga medverkande företagen har data för att kunna ta fram sina AGR rapporter. När maskin­ tillverkarna fått sin rapport godkänd är det möjligt för sågverken som använder sorteringsmaskiner från dem att sortera konstruktionsvirke av contorta. Resultat från projektet visar att contortatallen har både lägre böjhållfasthet och styvhet än den inhemska tallen, vilket var förväntat på grund av den högre tillväxthastigheten. Det bör dock framhållas att sortering skulle kunna ge ett högt utbyte för hållfasthetsklass C16, vilket är tillräckligt bra för många ändamål.

Det här är en artikel ur vår tidskrift Trävärden, den finns i sin helhet här! (Länk)

Idag skickar Myndigheten för säkerhet och beredskap (MSB), Rödakorset och andra hjälpaktörer till krisområden där det saknas ordnade boenden som efter tex jordbävningar, skogsbränder, orkaner och krig. Under det senaste året har Europa drabbats av kriser i form av krig och jordbävningar. Klimatförhållandena i de drabbade områdena kan under vinterhalvåret bli sådana att ett boende i tält kan bli en utmaning.

Möjligheten att kunna bygga bättre för klimatanpassade semipermanenta boenden med högre boende kvalitet och med trä som bas till samma kostnad som tält har undersökts. Med andra ord: Kan trästugor tillverkade av den svenska husindustrin ersätta tält i krisområden?

Genomförda intervjuer med kommuner i Ukraina, Turkiet, MSB, UNHCR med flera aktörer i biståndsbranschen gav en lista med förutsättningar för att bygga. Förhållandena på plats är oftast mycket enkla, dåliga vägar som inte bär tung trafik, ingen tillgång till lyftkranar på platsen och ibland inte ens el för att ladda skruvdragare. Det innebär att byggsystemet behöver bestå av lätta byggelement som av 2–4 personer kan lyftas och monteras på enkla grundläggningar med handkraft och enkla verktyg.

Förstudien visade att ett nygammalt koncept med prefabricerade så kallade småblock kunde bli utgångspunkt för att möta de listade förutsättningarna. Ett byggsystem med lätta byggelement för montage av lokalbefolkning utan särskild utbildning under en dag skulle vara fullt möjlig. Konceptet skulle i sin helhet bestå av små kvarter med tex 8 bostäder om 16 eller 20 kvm utan el och VVS runt en funktionsbyggnad med köks- och hygienutrymmen. Bostäderna skulle levereras som platta paket och funktionsbyggnaden som ett färdigbyggt volymelement.

Även en mindre samlingslokal i samma enkla byggsystem skulle kunna utvecklas för olika behov som exempelvis sjukstuga, förskola/skola till gemensamhetslokal. Med sikte på en på en möjlig brukstid på 1–10 år eller till och med längre för byggnaderna samt möjlighet till återbruk av demonterade element i framtida permanenta boendelösningar som ska byggas. 

Ett svenskt trähusföretag har en produktutvecklingsprocess som redan är utvecklad och som kan förenklas/anpassas för att passa det tänkta konceptet. Under hösten 2023 pågår utvecklingen av ett pilotprojekt för att skicka ett antal stugor till Turkiet och/eller Ukraina för ett sk Proof-of-Concept för att verifiera konceptets funktion och kostnad.

Finansiär och medverkande 
Smart Housing Småland och företags inkind engagemang

Vidare läsning
Smart Housing Småland

Det här är en artikel ur vår tidskrift Trävärden, den finns i sin helhet här! (Länk)

För att minska klimatbelastningen och utarmningen av jordens resurser måste vi ställa om och använda mer hållbara material. Materialomställning handlar om att ersätta resurskrävande material med mer hållbara alternativ. Det kan handla om råvarorna, att gå ifrån att använda en ändlig resurs, som tex olja, till en förnyelsebar råvara, som tex trä. Det kan också handla om att ställa om till cirkulära produktionsprocesser, dvs vi försöker återanvända och återvinna de material som redan finns i omlopp som råvaror till nya material och produkter. Inom byggsektorn används en hel del limmade träprodukter, som spånskivor, plywood, limträbalkar och korslimmat trä. Limmerna somanvänds idag är nästan uteslutande fossilbaserade. I den mindre av de två svenska spånskivefabrikerna används idag ca 4 000 ton fossilbaserat lim/år.

Proteinlim, en nygammal idé

Limmade träprodukter tillverkades långt innan det fanns tillgång till råolja. Då ofta med proteinbaserade limmer som hade väldigt bra egenskaper. Ett exempel är de limträbalkar som bär upp taket på Stockholms centralstation som tillverkades för snart 100 år sedan och fyller sin funktion än idag. De är limmade med kaseinlim, ett lim framställt från mjölkprotein. Ett annat biobaserat alternativ, som finns på marknaden idag, är stärkelsebaserade limmer, vilka används vid tex tillverkning av wellpapp. Stärkelsebaserade limmer har också börjat användas vid produktion av spånskivor. Då stärkelse även kan användas som föda till människor och djur, är det relevant att också titta på andra alternativ. Att i stället utgå från en tillgänglig resurs, tex uttjänt jäst, spar både energi och fossilbaserad råvara utan att använda ytterligare mark- och vattenresurser. Sen en tid tillbaka har RISE utforskat potentialen i att använda jästprotein från uttjänt jäst som råvara och sett lovande resultat både för limmade träprodukter, som plywood och spånskivor, men även för wellpapp. Det här vidareutvecklas nu inom projektet Reflows där uttjänt jäst för första gången används i en värdekedja för framställning av nya biobaserade produkter.

– Uttjänt jäst är en proteinrik restström som kontinuerligt uppstår i vår ölbryggning. Den har traditionellt gått till bönder där den använts som grisfoder eller som jordförbättring, men i det här forskningsprojektet undersöker vi om det också finns andra användningsområden. I bästa fall kan vi knyta ihop en hel värdekedja där lim skapas från vår jäst, som sedan kan användas till våra förpackningar, säger Raimo Liikamaa som är driftchef för ölprocessen på Spendrups Bryggeri i Grängesberg.

Jästråvara genereras även från andra fermenteringsprocesser, så som vid vinproduktion och i bioraffenaderier. Mängden jästråvara som finns tillgänglig i världen är därmed mycket stor och potentialen för storskalig produktion för biobaserat lim och andra produkter är därför god.

– Att kunna använda en befintlig restprodukt som råvara för att ta fram nya efterfrågade produkter känns angeläget. Vi vill därför ta fram ett alternativ till dagens fossilbaserade och mer resurskrävande limmer baserat på uttjänt jäst. Projektet är ett första steg, men i en förlängning är det också intressant att titta på hur vattnet i restströmmen kan tillvaratas och om det utvunna proteinet kan vara lämpligt som foder. Det här är ett oerhört spännande projekt, säger Marielle Henriksson som är projektledare och forskare på RISE.

Det verkar som att tiden nu är mogen och att träskivebranschen är redo för att utforska möjligheterna med jästprotein. – Byggelit har alltid använt skogsråvara från norrländska skogar, som vi vet är av hög kvalitét och så ren som möjligt. Utvecklingen inom hela skivbranschen har stått still under ett flertal år och Byggelit ser projektet som en del av den nya tillväxtresan. Vi vill driva innovativa lösningar med miljön i förarsätet där vi ser kundnyttan på kort och långt perspektiv, säger Kent Ögren, miljö/kvalitétsansvarig på Byggelit.

Det här är en artikel ur vår tidskrift Trävärden, den finns i sin helhet här! (Länk)

1. Ett hållbart skogsbruk tillgängliggör förnybart material och sätter grunden för en cirkulär trävärdekedja. Sedan fortsätter processen i sågverket där målet är att omvandla så stor andel av råvaran som möjligt till långlivade produkter. Ett exempel på hur vi optimerar användningen av råvaran är inskanning av stockar med hjälp av bildanalys och AI. Ett annat exempel är virkestorkning där det idag kasseras stora mängder material på grund av fel torkningsmetod. Här är spårbarhet, datahantering, sortering och standardisering viktiga metoder som förfinas för att ta vara på materialet på bästa sätt. Ännu ett exempel är möjligheten att ta in andra trädslag och återvunnet virke i processen för att öka biologiska mångfalden och klimatanpassa skogen.

2. Under utvecklingen av nya material och träprodukter är målet ofta att minska beroendet av fossila råvaror och förlänga livslängden. Ett exempel är projektet ”100 % fossilfria skivor” där RISE tillsammans med industrin utvärderat fossilfritt lim för träskivor. Ett annat exempel är att ta fram nya mindre miljöskadliga träskyddsbehandlingar för att förlänga livslängden på träprodukter. Det är också möjligt att ta fram behandlingar som ökar träets skydd mot fukt och brand.

3. Träprodukterna kommer att användas i byggnader, inredning eller möbler. RISE medverkar i många projekt tillsammans med industrin för att göra produktionen mer resurseffektiv, med ett lägre klimatavtryck. En del i detta är att försöka hitta nya lösningar för byggnadsdelar med höga klimatavtryck, men lika viktigt är också att förbereda för flexibel användning, renovering, ombyggnation och återanvändning när den först tillverkade produkten tjänat ut.

4. För att skapa byggnader med lång livslängd och med förutsättningar för återanvändning är det av stor vikt att de håller de kvalitetskrav som ställs idag och i framtiden. Detta innebär att säkerställa att produkter är säkra med avseende på hållfasthet och brand- och fuktsäkerhet och att de garanterar en god livsmiljö med avseende på t.ex ljud och inneklimat. En del i detta är att visa hur trä kan användas i nya typer av konstruktioner såsom höga hus, sjukhus eller vindkraftverk.

5. För att sluta värdekedjan är system viktigt för att bevara och vårda de produkter som tillverkats och används. Detta innebär att kunna återvinna produkterna eller materialet. Ett sätt kan vara att använda den utrustning som redan finns i sågverken för att kvalitetskontrollera det återvunna materialet. När materialet till slut har tjänats ut kan det energiåtervinnas och återgå till koldioxid som binds i skogen.

Det här är en artikel ur vår tidskrift Trävärden, den finns i sin helhet här! (Länk)