Kyrka med naturen som avfuktare

Ny forskning visar hur luftfuktigheten kan kontrolleras med hjälp av adaptiv ventilation. Försöken sker i en medeltida kyrka på Gotland.

Hur undvika att kyrkobyggnader och värdefulla inventarier förstörs när församlingen inte längre har råd att betala för uppvärmning? Olika installationstekniska lösningar har testats runt om i landet, senast i raden är ett forskningsprojekt vid Uppsala universitet, campus Gotland, som arbetar med adaptiv ventilation. Tekniken, som används för att hålla fukt och mögel borta från kallvindar, går i korthet ut på att ventilera när uteluften är torrare än luften inne i byggnaden. I det här fallet har en energiaspekt lagts till. Forskarna undersöker även möjligheten att på plats producera tillräckligt mycket energi för att kyrkan ska bli självförsörjande.
- Grundproblemet är att det är väldigt dyrt att värma upp kyrkorna. Väggarna i en sådan här stenkyrka är kalla året om. När det till exempel kommer in fuktig luft utifrån på våren är det så kallt på väggarna att det bildas kondens. Då är det bäddat för mögeltillväxt, säger doktorand Magnus Wessberg, som arbetar med projektet.

Används sällan på vintern
I centrum för hans uppmärksamhet finns Hangvar kyrka på norra Gotland, en kalkstenskyrka från 1200-talet. Kyrkan används ett fåtal gånger under vintersäsongen, och av ekonomiska skäl gick det inte att hålla den uppvärmd. Sedan i höstas är kyrkan försedd med ett antal sensorer och ett till viss del specialbyggt ventilationssystem som styrs utifrån den absoluta luftfuktigheten i utomhusluften och inomhusluften.
- Vi har tagit Carl-Erik Hagentofts system för adaptiv ventilation, vidareutvecklat det och stoppat in det i kyrkan. Eftersom det ventilerar när det är torrare ute än inne kan man säga att vi använder naturen som avfuktare, säger Magnus Wessberg.
Forskarna hade tidigare gjort ett liknande försök i ett stenhus på Gotland och funnit att fläkten gick mest hela tiden på nätterna, när luften var kall.
- Det verkade inte så bra. Vi började fundera på att värma luften. Men det skulle ju kosta energi.
Beslutet blev att komplettera med en solpanel och ett elektriskt förvärmningsbatteri för tilluften. Problemet är förstås att solelen inte alstras under kalla vinternätter, när den skulle behövas. Tills vidare säljs därför elen till energibolaget på dagarna och köps tillbaka på nätterna.
- Det är ingen bra affär, och det vet vi. Det är en aspekt vi kommer att ta tag i under det framtida forskningsarbetet. För kostnaden är det viktiga till slut, säger Magnus Wessberg.
Solpanelen är på fem kvadratmeter, men Magnus Wessberg räknar i sina kalkyler på en anläggning på 25 kvadratmeter för att se om det är möjligt att förvandla kyrkan till ett nollenergihus.
Det kanske till och med blir ett plusenergihus?
- Nja, det räcker nog att de eldar på för att hålla julotta så är sommarens överskott uppanvänt, säger Magnus Wessberg.

Sänkt relativa luftfuktigheten
Han har kunnat konstatera att även om den luft som blåses in är kall så förbättrades inneklimatet i kyrkan under den gångna vintern genom att den relativa luftfuktigheten sänks med ungefär 10 procent. Systemet har också en funktion som stoppar ventilationen om tilluften blir under – 10 °C.
Installationen är förhållandevis liten, kyrkans volym är 750 kubikmeter men forskarna använder en standardfläkt för vindsutrymmen. Att tekniken tar lite plats i anspråk är en förutsättning i många kulturbyggnader. I Hangvar tillförs luften via en glugg i tornet, dit forskarna har dragit ett spirorör som går till förvärmningsbatteriet och fläkten. En specialbyggd torndörr får fungera som tilluftsdon. Någon frånluft behövs inte i kyrkan.
- Det pyser ut av sig själv. Kyrkan är inte så tät, säger Magnus Wessberg och berättar att täthetsprovning ska genomföras i höst.
Under vintern har han mätt upp temperaturer på minus en till två grader när det var som kallast. Så församlingar med kyrkor med vattenburen värme eller sanitetsinstallationer måste tänka sig för innan man satsar på det här systemet.
- Det är viktigt att man gör en ordentlig koll av vad man har för material i kyrkan, vilka problem man har och hur förutsättningarna ser ut. Det här är komplext.
Hur det än går med forskningsresultaten och de ekonomiska förutsättningarna så har Magnus Wessberg redan kunnat notera en – högst ovetenskaplig – framgång.
- Vaktmästaren och församlingen är väldigt nöjda med resultatet. Lukt och andra problem har försvunnit. Så oavsett vad vi kommer fram till så har vi uppnått ett positivt resultat.

Ingar Lindholm, Energi & Miljö nr 9 2013 sidan 22-23

 

  • FAKTA:  installationen
    - Installationen omfattar ett värmebatteri på 1800 W, en fläkt på 100 W och fem kvadratmeter solpanel.
    - VentoVindsystemet styr fläkten utifrån värden från två mätpunkter, inne och ute.
    - För styrning av luftvärmarna och solpanelerna används ett system utvecklat i LabView.
    - Forskarna fjärrövervakar systemet med hjälp av CultureBee.
    - Hela installationen har kostat omkring 85 000 kronor.
     - Målet är att kontrollera luftfuktigheten i kyrkan på ett så energisnålt sätt som möjligt, och på så sätt minska risken för mikrobiell påväxt.