Polystyrén: Expanzia do budúcnosti Stephen Long EUMEPS
Témy EUMEPS Stimulačné faktory izolácie energia, globálne otepľovanie, ekonomika Dlhodobá udržateľnosť analýza životného cyklu recyklácia Vlastnosti ľahčeného polystyrénu (EPS) Odolnosť voči horeniu Aplikácie EPS
EUMEPS Zastupuje záujmy EPS priemyslu prostredníctvom: národných asociácií výrobcov EPS, výrobcov plastov zoskupených v združení PlasticsEurope hlavných medzinárodných spracovateľov EPS Asi 35% priemyslu izolačných materiálov, 17000 ľudí priamo zamestnaných v oblasti EPS a ca. 200 milliónov domov má izoláciu z EPS.
Stimulačné faktory izolácie
Ide o 4 E: Stimulačné faktory izolácie Energia Smernica o energetickom výkone v budovách (Energy Performance in Buildings Directive EPBD) Environment Kyótsky protokol EU súťaživosť lisabonská stratégia Ekonomika návratnosť investícií
Spotreba elektrickej energie v EU EU spotreba el. energie podľa sektorov EU spotreba el. energie v budovách 1132 Mtoe (2003) 470 Mtoe 282 Mtoe na podlahové vykurovanie (2003) (Mtoe= milión ton na olejový equivalent) 350 300 Elektrina 250 Varenie Ohrev vody Doprava 30% Stavebníc tvo 42% 200 150 Vykurovanie 100 180 Priemysel 28% 50 102 0 Obytné budovy Tertiálne budovy
Environment
EPBD (Energy Performance in Buildings Directive =Smernica o energetickom výkone v budovách EU smernica o energetickom výkone v budovách Smernica 2002/91/EC, vydaná 4.1. 2003 Členské štáty musia smernicu premietnuť do svojich národných zákonov do 4. 1. 2006 Ako výnimka sú povolené ďalšie 3 roky pre účely monitoringu, ale len z toho dôvodu, aby bolo dosť času na vytvorenie samostatného akreditačného systému. Pravidelné prehodnotenie národných požiadaviek aspoň jedenkrát za 5 rokov v súlade s technickým pokrokom v stavebníctve.
EPBD (2) Transparentná metodológia na výpočet energetického výkonu, ktorá môže zahřňať indikátor emisie CO 2. Môže sa rozlišovať medzi novými a existujúcimi budovami a rôznymi kategóriami budov. Nové budovy by mali spĺňať požiadavky na minimálny energetický výkon. Renovácia existujúcich budov s rozlohou > 1000m² (alebo kde náklady tvoria < ako 25% hodnoty) by mala spĺňať minimálne požiadavky na energetický výkon tam, kde sa to technicky, funkčne a ekonomicky dá realizovať.
EPBD (3) Pri stavbe, predávaní alebo prenajímaní budov by mal byť k dispozícii atest o energetickom výkone, pričom atest musí mať menej ako 10 rokov. U verejných budov s rozlohou >1000m² by takýto atest mal byť viditeľne vystavený. Pravidelná revízia boilerov a klimatizačných systémov za účelom zníženia spotreby energie a emisie CO 2. Certifikáciu budov a revíziu bojlerov a klimatizácie sa musí vykonávať nezávisle, kvalifikovanými a/alebo akreditovanými odborníkmi.
EPBD Súhrn Väčšinou sa týka opatrení a certifikácie. Žiadne nariaďujúce energetické normy Ovplyvňuje iba časť stavebného trhu a preto bude mať obmedzený vplyv. Pomalá implementácia v členských štátoch. Ekonomické bariéry implementácie Priemysel izolačných materiálov sa potrebuje zamerať na implementáciu dostupnej technológie a demonštráciu ekonomických stimulov.
Zákony EU o emisiách Dohoda o hraničnom znečisťovaní ovzdušia vekého rozsahu podporovaná Ekonomickou komisiou OSN pre Európu (= the United Nations Economic Commission for Europe =UNECE/LRTAP). Rámcová dohoda OSN o zmene podnebia (= the United Nations Framework Convention on Climate Change. (UNFCCC, Kyótsky protokol). Európske smernice 88/609/EEC a 2001/80/EC o veľkých spalovniach (GIC). Európska smernica o 2001/81/EC o národných limitoch emisií (NEC).
Globálne otepľovanie Odraz späť do vesmíru Spätné vyžarovanie do vesmíru Vstup slnečnéh o žiarenia Absorpcia atmosférou Dosiahnutie povrchu Absorpcia atmosférou Teplo vyžarované spätne na povrch Teplo vyžarované späť z povrchu
Globálne otepľovanie Zníženie spotreby energie = zníženie emissíí CO 2 80% energie v Európe je na báze fosílnych palív
Zníženie emisie CO 2 v budovách Cieľ Kyótskeho protokolu (zníženie o 8%) = 653 mil. ton 1000 800 Milióny ton CO2 600 400 200 0 1990 2002 2010 2010 čiast. renov. 2010 plne renov.
Emisie skleníkových plynov Doba na aktivity za účelom splnenia požiadaviek podľa Kyótkseho Protokolu sa kráti Nie je žiadna dohoda o rozšírení Kyótskeho protokolu. Energetická efektívnosť môže uspokojiťdlhodobé požiadavky na redukciu emisií CO2.
Trhová príležitosť Izolovaná plocha budovy Mm m 2 16000 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0 do 1975 1975/1990 1991/2002 2003/2010 Renovácia izoláciou je hlavnou príležitosťou, oveľa väčšou, ako nová stavba
Trhová príležitosť Dopad EPBD na renováciu Vek budovy zahrnuté nezahrnuté
Reprezentačný dom EPS pri 20 kg/m3 λ = 0,035 W/mK plocha steny 108 m2 hodnota U W/m 2 K plocha strechy 70 m2 hrúbka EPS izolácie, cm stena strecha podlaha Do r. 1975: 1,50 2 2 3 1975 1991: 1,00 7 4 4 1992 2005: 0,50 9 7 7 V budúcnosti: 0,25 23 14 12 plocha dlážky 70 m2
Ekonomika 2000 Elektrina pri cene 10 eurocentov/kwh., vyhrievanie 6 mesiacov/rok, rozdiel medzi teplotou vnútri/vonku 10 euro/rok/priemerný dom 1500 1000 500 0 Náklady Úspory pred1975 1975-1991 1992-2005 odporúčané Norma o izolácii
Trhová príležitosť Milión MT Ročná potreba izolačného EPS 2,5 2 1,5 1 0,5 0 Dom Byt Kancelária EPS pri spotrebe 20 kg/m 3 pri λ - 0,035 W/mK Nový Renovovaný Milión MT Ročná potreba izolačného EPS 2,5 2 1,5 1 0,5 0 Stena Strecha > 6 milión MT EPS za rok Podlaha Nový Renovovaný
Súťaživosť Miestne pracovné príležitosti potrebné na renováciu budov Potreba EPBD pre kvalifikovanú certifikáciu výkonu energie (odhadom 30 000 expertov) Zelená kniha EU Urobiť viac s menším množstvom materiálu (Jún 2005) cituje nemecký výbor pre udržateľný rozvoj: viac ako 2000 nových pracovných príležitostí pre každý ušetrený million ton olejového ekvivalentu, t.j. ca 300 000 v stavebnom priemysle
Kvalitnejšia izolácia má význam! V budovách sa využíva viac ako 40% energie v Európe Izolácia sa podieľa na viac ako 50%- nej redukcii celkovej spotreby energie v budovách Značné prispeva k plneniu záväzku EU vyplývajúceho z Kyótskeho protokolu Znižuje spotrebu energie Vytvára pracovné príležitosti Úspornosť je výhodná pre každého!
Združenie EUMEPS je presvedčené, že tepelná izolácia, najmä z EPS, má celoživotnú výhodu efektívnosť nákladov tepelnej izolácie z hľadiska dlhodobých enrgetických úspor a emisií CO 2 existujúce a nové budovy predstavujú najväčší potenciál pre úsporu energie.
Izolácia perspektívne Možnosti zmiernenia zmien podnebia Izolácia Efektívnosť vykurovania čisté problémy /niekoľko problémov Biopalivo CHP Wind on shore Podporné výhody/ ľahká realizácia Vodík IGGC Spoločné horenie biomasy CCSPCC Jadro Niekoľko problémov /veľké problémy CCS Priemysel nízka Efektívnosť nákladov vysoká
Úloha priemyslu zdôrazňuje stránku dopytu versus dodávky pre účely energie uprednostňuje známe technológie demonštruje pozitívnu ekonomiku, ktorá dovoľuje šírenie a renováciu izolácie.
Analýza životného cyklu
Princípy analýzy životného cyklu Energetické zdroje Materiálne zdroje Vodné zdroje Výroba Výroba Výstavba/ Využívanie a Zbúranie surovín prvkov Rekonštrukcia údržba budovy Emisie do vzduchu Emisie do vody Emisie do zeme Odpady
Ekobody Ide o hodnotenie dopadu na životné prostredie vrátane: zmeny podnebia vyčerpania fosílnych palív vyčerpania ozónu nákladnej dopravy toxicity spôsobenej človekom likvidáciu odpadov odvodňovanie kyslý spad ekotoxicitu eutrofizáciu letný smog ťažbu minerálov Body sa odvodili sumarizáciou normalizovaného dopadu pre každú položku násobeného percentuálnym vyvažovaním.
Ekobody Izolácia Ľahčený polystyrene Sklená vlna ( 160 kg/m2 ) AMinerálna vlna ( 150 kg/m2) BKorková doska (( 120 kg/m2) Penové sklob Sklená vlna ( 160 kg/m2 ) Minerálna vlna ( 150 kg/m2) Polyuretán (bez HCFC) Extrudovaný PS (bez HCFC) 40 kg/m2) Klasifikácia A A A B B B B B C Zdroj: Building Research Establishment
Analýza životnosti Úspora energie versus vyrobená energia EPS = 100 % Reatívny vývoj 140% 120% 100% 80% 60% 40% 20% 0% EPS sivej farby s nízkou lambda EPS MW XPS PUR Sklená vata Zdroj: GUA Výrobky z plastovs a efektívnosť zdrojov Január 2005
Analýza životnosti Izolačná versus stavebná energia MJ/m2 1200 1000 800 600 400 200 Izolácia Stavba 0 Tehla s EPS F WDV Betón s EPS- F WDV Tehla s MW WDV Zdroj: Austrian Institut fuer Bau-biologie und- oekologie 2005
Energetická bilancia izolačných dosák z plastov Vzťahuje sa na vonkajšie steny v Európe (rok 2004) 1000 35-1 0 Milión GJ/rok -1000-2000 -3000-4000 Produkcia Dopyt Použitie úspory odpad úvery -5000-6000 -5150 Zdroj: GUA - Úspora energie použitím izolácie z plastov Január 2006
Relatívny význam fáz životnosti pre spotrebu energie a úspory vďaka izolácii, podlahám a oknám Izolácia Podlahy Okná 100% 80% 60% 40% 20% 0% -20% -40% -60% -80% -100% Obnovenie Využitie Výroba Zdroj: GUA -2006
Využívaná energia vs. energia viazaná v budove (Predpokladá sa životnosť 100 rokov) Viazaná Využívaná 60 % redukcia 75 % redukcia Historická 2000 Budúcnosť? Zdroj:XCO2 Consibee
Analýza životného cyklu Čistá úspora energie pri kompletne tepelnej izolácii za použitia plastov (podlahy, steny, strechy) je minimálne 9 500 millión GJ, resp.: 20% celkovej finílnej spotreby energie v EU v r. 2002 800 veľkých olejových tankerov (každý s nákladom 260kt ropy) energia potrebná pre 61 jadrových elektrární s výkonom 1500MW. Zdroj: GUA Energetické úspory použitím izolácie z plastov Jan 2006
Analýza životného cyklu Energia potrebná na výrobu plastových izolačných výrobkov je vyvážená energetickými úsporami za prvé 4 mesiace využívania. Za celé obdobie svoje životnosti ušetria plastové dosky 150-krát viac energie ako je potrebná na ich výrobu. Rozdiely vo výrobnej energii prispievajú menej ako 1 %-om k celkovej rovnováhe životnosti Zmeny v odpadovom hospodárstve ovplyvnia energetickú rovnováhu životnosti menej ako 0,1 %-om. Zdroj: GUA Energetické úspory použitím izolácie z plastov Jan 2006
Recyklácia
Recyklácia Smernica o odpadových obaloch 94/62/EC sa prehodnotila a jej ciele sa revidovali v r. 2004. Kľúčové zmeny v cieloch recyklácie, ktoré sa majú realizovať najneskôr do 31. 12. 2008: - minimálne ciele recyklácie: 60% skla, 60% papiera a lepenky, 50% kovov, 22,5 % plastov (výlučne znovu použiteľné plasty) a 15 % dreva
Opätovné využitie: pomleté a zmiešané s primárnymi EPS penovými granúl na bloky /tvary pomleté a použité v ľačenom betóne, izolačných prekladoch, pórovitých tehlách, na skvalitnenie a prevzdušnenie pôdy náhrada dreva spracované vytláčaním a použité na výrobu záhradného nábytku, okien a rámov na obrazy extrudované PS pelety na výrobu obalov na videá a CD, vešiaky na kabáty, kvetináčov a jednorázových kamier, atď. granule sa môžu opätovne napeniť a použiť ako voľne sypaný obal
Recyklácia Recyklácia EPS v Európe v roku 2005 Výroba extrudov. PS 17% Recyklácia východz. produktu 1% Regenerácia energie Regene- 25% rát nahrádz. primárne guličky 2% Opätovné napen. PS granúl 55% Zdroj: EUMEPS Packaging
Recyklácia Recyklácia EPS v Európe Rýchlosť recyklácie (%) 50 40 30 20 10 0 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 Zdroj: EUMEPS Packaging
Recyklácia
Recyklácia Recyklácia 50% plastového odpadu v EU znamená: náklady 2,4 miliardy Euro ušetrenie 9 miliónov gigajoulov energie ušetrenie 6 miliónov ton CO2 vytvorenie 4000 pracovných miest pre účely triedenia plastového odpadu
Recyklácia Recyklácia 50% plastového odpadu v EU znamená: náklady 2,4 miliardy Euro ušetrenie 9 miliónov gigajoulov energie ušetrenie 6 miliónov ton CO2 vytvorenie 4000 pracovných miest pre účely triedenia plastového odpadu Keby sa namiesto toho peniaze investovali do izolácie domov, ušetrilo by sa 100-krát viac energie a takmer 10-krát viac CO2. Počet vytvorených pracovných miest by bol podobný. Andreas Kicherer. Riaditeľ skupiny pre ekologickú efektívnosť
Úžitkové vlastnosti EPS
Úžitkové vlastnosti EPS Vynikajúca tepelná izolácia v pomere k hmotnosti Nie je potrebná špeciálna ochrana Ľahký, tvrdý, ľahká manipulácia a ľahké tvarovanie rezaním Dobré vyváženie mechanických vlastností Tlmenie zvuku pri aplikácii na podlahy a steny seizmická izolácia Nie je citlivý na vodu alebo vznik plesní
Úžitkové vlastnosti EPS Trvalé izolačné vlastnosti počas životnosti budovy nízka vlhkosť bez vplyvu na lambdu dodaná lambda je konečná lambda štruktúra znesie bežný stupeň manipulácie a chôdze nehnije Základ pre maximalizáciu energetickej efektívnosti
Protipožiarna odolnosť
Protipožiarna odolnosť Miestne orgány Poistovat elia budov Požiadavky - zabezpečiť prístup a únikové cesty -minimalizovať výskyt dymu a plameňov - zabrániť kolapsu stavby - obmedziť šírenie požiaru - ovládnuť požiar - minimalizovať primárne škody - obmedziť sekundárne škody vplyvom tepla, dymu a prachu Cieľ Záchrana života Záchrana budovy Niektoré požiadavky sú protichodné
Protipožiarna odolnosť Izolácia Izolácia nie je spúšťačom požiarov Nie je dôkaz o tom, že niektorá špeciálna izolácia je väčším rizikom pre vznik požiaru štúdia TNO/BDA Vznik požiarov sa v ich histórii pripisoval izolačným materiálom ale podrobná analýza (e.g. Sun Valley 1993 a Leiden 2005) neskôr tento fakt korigovali pravili
Protipožiarna odolnosť Každý požiar je iný Testovanie odolnosti izolácie voči požiarom sa musí opakovane vykonávať v reálnych podmienkach Kĺučom je správna špecifikácia a stavba Sú potrebné systémy na optimalizáciu požiaru a úžitkové vlastnosti izolácie za účelom zabezpečenia najlepšieho výkonu.táto vlastnosť sa nemusí nevyhnutne vyskytovať u jedného materiálu.
Aplikácie EPS
Štrukturálny izolačný panelový system po Antarktídu! Modulová stavba, od Aachenu.
SIPS strešné prvky Jednoduchá inštalácia: rýchla, čistá, suchá > 500mm izolácia
Ochrana pred mrazom Jednoduchá inštalácia Ekonomicky efektívna izolácia
Obvodová izolácia Bezpečné a jednoduché rezanie na požadovanú veľkosť Nízka absorpcia vody
Strechy a medzipodlažia Rýchla stavba veľkoplošných podláh Integrálna kovová výstuž
Strechy a podlahy Od rovných striech k panelom na podlahové vykurovanie so zlepšenými akustickými vlastnosťami
Vyplňovanie dutín Vypĺňanie bežným bielym EPS alebo EPS sivej farby s nízkou lambdou
Steny Vonkajšia fasáda:pre nové budovy a účely renovácie
Izolované betónové tvary Rýchla stavba, aj bez základov Vynikajúca izolácia
Inžinierke stavebníctvo Vynikajúca nosná konštrukcia a kratší čas na stabilizáciu pôdy
Inžinierke stavebníctvo Ľahké, tvrdé, bezpečné, ľahké použitie
Seizmická izolácia Izoláčna efektívnosť 50% pri iba 5 % hmotnosti steny Vydrží seizmické a statické tlaky
Ľahká izolačná tehla.vo všetkých tvaroch a veľkostiach
Súhrn EPS materiál je jedinečná príležitosť pre izoláciu budovy Súčasna legislativa nie je dostatotočným stimulom Musíme byť aktívnejší v oblasti lobovania za rozšírenie smernice EPBD a zdôrazňovať ekonomickú životaschopnosť opatrení týkajúcich sa energetickej efektívnosti. Rast trhu by mal vyvolať zomknutosť trhu s izolačnými materiálmi.
Izolácia je dobrá pre Vás
Polystyrén: Expanzia do budúcnosti Stephen Long EUMEPS