The Potential of Bio-based Building Materials to Contribute to Reducing Global Warming

Næsted, Frederik

4. Term

Building Energy Design

2026

2026-01-07

23

Dette speciale undersøger, i hvilket omfang biobaserede byggematerialer kan reducere klimabelastningen fra byggeri sammenlignet med konventionelle og alternative materialevalg. Fokus er danske enfamiliehuse, hvor fire konstruktionsscenarier analyseres: en traditionel mineralbaseret løsning, en optimeret mineralbaseret løsning med materialer med lavere påvirkning, en hybridløsning og en fuldt biobaseret løsning. Analysen omfatter primært klimaskærmen (tag, ydervægge og terrændæk) og bygger på data fra miljøvaredeklarationer, fælles forudsatte transportafstande og fastlagte levetider; driftsenergi er udeladt. Livscyklusvurderingen gennemføres med globalt opvarmningspotentiale som indikator ved både statisk og dynamisk tilgang over en 100-årig tidshorisont og en 50-årig referenceperiode, og biogent kulstof håndteres efter en -1/+1-praksis. Resultaterne viser, at dynamisk LCA peger på markante kort- til mellemlangsigtede reduktioner i klimaaftryk ved brug af biobaserede materialer som følge af midlertidig lagring af biogent kulstof; hurtigvoksende biomasse giver det største afbødningspotentiale, mens materialer med lange omdriftsperioder er mere følsomme over for metodiske antagelser. Den statiske tilgang sammenfatter emissioner over hele livsforløbet og behandler biogent kulstofoptag som klimaneutralt, hvilket giver andre påvirkningsestimater. På trods af metodiske forskelle peger begge tilgange konsekvent på væsentlige klimafordele ved biobaserede materialer i forhold til mineralbaserede alternativer.

This thesis investigates how bio-based building materials can reduce the climate impact of buildings compared with conventional and alternative material choices. The study focuses on Danish single-family houses and analyses four construction scenarios: a traditional mineral-based design, an optimized mineral-based design using lower-impact products, a hybrid design, and a fully bio-based design. The assessment concentrates on the building envelope (roof, exterior walls, and ground floor slab), uses data from Environmental Product Declarations with harmonized transport assumptions and defined service lives, and excludes operational energy. Life cycle assessment is conducted with Global Warming Potential as the key indicator using both static and dynamic approaches over a 100-year time horizon and a 50-year reference period, with biogenic carbon handled via a -1/+1 practice. The dynamic LCA results indicate substantial short- to medium-term reductions in climate impact when using bio-based materials due to temporary storage of biogenic carbon; fast-growing biomass offers the highest mitigation potential, while materials with long rotation periods are more sensitive to methodological assumptions. The static approach aggregates emissions over the whole life cycle and treats biogenic uptake as climate neutral, leading to different impact estimates. Despite these methodological differences, both approaches consistently show significant climate benefits for bio-based materials compared with mineral-based alternatives.

[This abstract was generated with the help of AI]

Download
View record in AAU Student Projects