Artikel-Schlagworte: „Lebenszyklusanalyse“

Presentation Research Initiative „Solid Sustainability“

Montag, 12. April 2010

Mittwoch, 14. April 2010, 15:30 bis 17:30 Uhr, Congress Center Messe Frankfurt

Am 14. April 2010 findet im Rahmen der IEECB Konferenz „Improving Energy Efficiency in Commercial Buildings“ die erste Präsentation der Forschungsinitiative „Nachhaltigkeit massiv“ in internationalem Rahmen statt. Der inhaltlichen Ausrichtung der Konferenz entsprechend stehen die Ergebnisse, die insbesondere für Dienstleistungsgebäude hohe Relevanz haben – wie die Lebenszykluskostenberechnung oder die Sommertauglichkeit – im Vordergrund.

Präsentation (pdf, 750 kb)

Paper (pdf, 310 kb

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Lebenszykluskosten (Projekt 11)

Dienstag, 12. Januar 2010

Bei der Entwicklung von Gebäuden stehen vielfach die Investitionskosten als wesentliches Entscheidungskriterium im Vordergrund. Dadurch werden aber nicht unbedingt Bauweisen bevorzugt, die auch im Lebenszyklus minimale Kosten verursachen.

Mit Hilfe einer Lebenszyklus-Kostenprognose können Varianten in der Gestaltung der Baukörper, der Außenhülle und der Gebäudetechnik berechnet und damit die Lebenszykluskosten eines Gebäudes bei gegebener Nutzung optimiert werden.

Es wurde ein praxistaugliches Werkzeug zur Berechnung der Lebenszykluskosten von Immobilien für den Einsatz in der Immobilien-Projektentwicklung entwickelt und in seiner Funktionsweise dargestellt.

Das Modell beruht weitestgehend auf vorhandenen Normen und Rechenmethoden.
Modell einer Lebenszyklus-Kostenprognose mit 12 Hauptgruppen und 54 (bzw. 39 „echten“) Kostengruppen

  • Detaillierte Betrachtung der jährlichen und mehrjährlichen Kosten gesondert möglich
  • Eingabeparameter: Geometriedaten aus Entwurfs- bzw. Einreichplan
  • Werte der Gebäudetechnik und Folgekosten
  • Reinigungskosten werden aus den vorhandenen Angaben errechnet

Das Modell wurde für ein tatsächlich ausgeführtes Bürogebäude, ein dreigeschoßiger quadratischer Verwaltungsbau in Stahlbauweise mit 5.500 m² Bruttogeschoßfläche, durchgerechnet. Als nicht-gebaute Variante wurde das gleiche Gebäude mit massiver Außenwand als Lochfassade gerechnet und anschließend wurden die Ergebnisse verglichen. Lebenszyklisch betrachtet kommt die Variante mit der massiven Fassade um 9,6 % günstiger.

Mit dem Lebenszykluskostenmodell können nur Aussagen über Gesamtgebäude (aufgrund der gewählten Kostenstruktur) getätigt werden, d.h. es ist keine Bauteil- oder Haustechnikoptimierung möglich.

Die Heizungskosten werden nur aus dem eingegebenen Heizwärmebedarf (HWB) hochgerechnet (d.h. alle Unzulänglichkeiten dieser Berechnung werden mitgeführt). Das Modell kann der Bauwirtschaft als ein Ergebnis von „Nachhaltigkeit massiv“ zur Verfügung gestellt werden. Darüber hinaus ist es auch für den Beratungssektor interessant.

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Transportrucksäcke (Projekt 04)

Dienstag, 12. Januar 2010

Ein anderer, bisher wenig untersuchter Aspekt bei der ökologischen Betrachtung von Bauprodukten wurde im Projekt 04 „Transportrucksäcke von Bauprodukten“ bearbeitet. Derzeit umfassen die Ökobilanzen von Bauprodukten lediglich jene Umweltwirkungen, welche im Zuge des Rohstoffabbaus und der Produktion auftreten und sie enden beim Werkstor des Herstellers.

Mit dem Transportmodell wurde gezeigt, wie eine strukturierte Erfassung der Transportrucksäcke von Bauprodukten in Abhängigkeit von Werksstandort, Baustelle und Bauprodukt grundsätzlich möglich ist.

Die Ergebnisse der Untersuchungen zeigen den Einfluss des Bauprodukt-Transportes vom Werkstor zur Baustelle. Im Vergleich zu den herstellungsbedingten Umweltwirkungen erhöhen sich die Umweltwirkungen aufgrund von Transporten um 5 bis 20 % beim Wirkungsindikator GWP.

Die Anwendung des entwickelten Transportmodells im Rahmen einer Gebäudebewertung ist allerdings aufgrund der unzureichenden Datenlage bezüglich der Transportdistanzen eingeschränkt. Das Thema der Minimierung von Transportbelastungen wird im Zuge der Aufarbeitung der Forschungsergebnisse weiterhin zu berücksichtigen sein.

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Lebensdauer (Projekt 02)

Dienstag, 12. Januar 2010

Die Lebensdauer von Gebäuden, Bauteilen, funktionalen Einheiten und Baustoffen beeinflusst in hohem Maß die ökologische Gebäudequalität. Sie ist daher ein wichtiger Meilenstein in der ökologischen Lebenszyklusanalyse von Gebäuden.

Die derzeit verfügbaren Lebensdauerdaten liegen meistens in Form von Lebens- bzw. Nutzungsdauertabellen mit ,,Von-Bis-Werten” für eine begrenzte Auswahl an Bauprodukten vor und basieren auf Erfahrungswerten von Sachverständigen bzw. Gebäudebewirtschaftern. Aufgrund der großen Unterschiede zwischen den in der Literatur veröffentlichten Lebensdauerangaben für Bauprodukte und Bauteile sowie der Fülle von schwer quantifizierbaren Einflussfaktoren herrscht derzeit große Unsicherheit bezüglich der Festlegung der voraussichtlichen Lebensdauer.

Die konstruktive Optimierung von Gebäuden in Abhängigkeit der jeweiligen Produktlebensdauern ermöglicht es, Instandhaltungsmaßnahmen mit geringstem ökologischem und ökonomischem Aufwand durchführen zu können.

In Projekt 02 wurde ein allgemeines Alterungsmodell entwickelt, mit dem die Lebensdauer von Bauprodukten in Abhängigkeit von der jeweiligen Einbaubedingung abgeschätzt werden kann. Mit dem Modell lassen sich jedoch nur planmäßige Einwirkungen erfassen, Katastropheneinwirkungen oder Anwendungen im Rahmen von Risikobewertungen sind damit nicht möglich. Kernstück des Alterungsmodells sind die sogenannten „Faktorwerte“, mit welchen von der Referenzlebensdauer auf die voraussichtliche Lebensdauer umgerechnet werden kann. Die Faktorwerte müssen pro Bauteil bzw. Schichtgruppe ermittelt werden. Ihnen zu Grunde liegen bauteilrelevante Einflussfaktoren, die gemäß den Faktorklassen der ISO 15686 untergliedert sind. Mit realistischen Annahmen für die Lebensdauer lässt sich der Nutzen langlebiger, robuster Bauprodukte besser quantifizieren und in der Gebäude- und Immobilienbewertung transparent und nachvollziehbar darstellen.

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Soziale Aspekte (Projekt 13)

Dienstag, 12. Januar 2010

Sowohl nationale als auch internationale Gebäudebewertungssysteme erheben den Anspruch, auch soziale Aspekte des Baubereichs in eine umfassende Gebäudebewertung einzubeziehen. Wirklich handhabbar erscheinen die derzeit dafür vorhandenen Ansätze jedoch noch nicht. Im Projekt 13 wurden die Grundlagen für die Integration sozialer Aspekte in baurelevante Nachhaltigkeitstools aufbereitet.

Bisher sind soziale Aspekte meist im Zusammenhang mit Nutzerkomfort in Gebäudebewertungen integriert, womit Zufriedenheit mit der Wohnsituation erreicht werden soll. Diese Herangehensweise ist argumentierbar, denn mangelnde Wohnzufriedenheit hat Auswirkungen auf die Nachhaltigkeit; zum Beispiel wenn Teile der Bevölkerung eines wenig attraktiven Stadtteiles ins Umland abwandern, damit zur Zersiedlung beitragen und zusätzliche Verkehrsströme verursachen.

Folgt man der Idee der Lebenszyklusanalyse auch in der sozialen Dimension der Nachhaltigkeit, dann sind die sozialen Auswirkungen in einer umfassenderen Weise zu eruieren, so wie es bei den ökologischen Auswirkungen bereits getan wird.
Ein Social Life Cycle Assessment (SLCA) eines Gebäudes beschreibt die sozialen Belastungen aller Produkte, bezogen auf die funktionale Einheit des Gebäudes: Belastungen, die während der Bauphase, der Nutzung und beim Abbruch auftreten. Bei einer SLCA sind neben den NutzerInnen der Gebäude auch weitere Betroffene zu berücksichtigen. In der im Projekt 13 entwickelten Systematik werden diese in drei Gruppen zusammengefasst: NutzerInnen, Nachbarschaft und Gesellschaft. In „Nachhaltigkeit massiv“ wurde auf Grundlage der dargestellten Systematisierung untersucht, für welche Aspekte sich Indikatoren zur Beurteilung der sozialen Nachhaltigkeit im Bauwesen ableiten lassen bzw. welcher Spielraum für Indikatoren vorhanden ist.
Die Projektergebnisse stellen eine umfassende Sammlung von Informationen zum Thema dar und vergleichen die sozialen Kriterien in verschiedenen Gebäudebewertungssystemen. Mit der erarbeiteten Systematisierung leistete das Projekt bereits einen wesentlichen Beitrag zum Framework Document im europäischen Normenausschuss CEN TC350/WG5. Darüber hinaus wurden die sozialen Kriterien im TQB weiterentwickelt.

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TQB (Projekt 15)

Dienstag, 12. Januar 2010

Die mit dem Abschluss von „Nachhaltigkeit massiv“ vorliegende Neufassung des Gebäudebewertungssystems Total Quality Building (TQB) versucht, wesentliche Ergebnisse aus den einzelnen Projekten in Form von Qualitätskriterien zu berücksichtigen. Mit TQB werden auch die Gebäudebewertungen klima:aktiv Gebäudestandard und IBO-Ökopass zu einem abgestimmten österreichischen Bewertungssystem zusammengeführt. Dabei soll darauf hingewiesen werden, dass die Operationalisierung von Forschungsergebnissen für ein auf Effizienz und Praxistauglichkeit ausgerichtetes Instrument wie TQB eine große Herausforderung darstellt.

Ein wesentlicher Schwachpunkt des Vorgängers TQ war die Kommunizierbarkeit der Ergebnisse. Die neue Version TQB benutzt wie klima:aktiv ein 1.000-Punktesystem. Die Bewertungskategorien wurden auf insgesamt fünf übergeordnete, gleich gewichtete Themen reduziert: Standort und Ausstattung, Wirtschaftlichkeit und technische Objektqualität, Energie und Versorgung, Gesundheit und Komfort sowie Ressourceneffizienz.
Mit TQB werden folgende Ergebnisse aus „Nachhaltigkeit massiv“ berücksichtigt: Die Kriterien „Thermischer Komfort im Sommer“ und „Erfassung der Lebenszykluskosten“ können operationalisiert und damit implementiert werden. Ergebnisse aus dem Projekt 13 „Strategien und Konzepte zur Integration sozialer Aspekte in baurelevante Nachhaltigkeitstools“ werden in den Kategorien Gesundheit und Komfort, Wirtschaftlichkeit sowie Standort und Ausstattung berücksichtigt. Die Bewertung der Entsorgungseigenschaften erfolgt vorerst durch einen einfachen Entsorgungsindikator (mit Entsorgungs- und Recyclingeigenschaften gewichtetes Volumen der im Objekt eingesetzten Baustoffe bzw. Bauteile). Als einfach handhabbare Alternative zur aufwändigen Erfassung der Transportwirkungen werden derzeit Punkte für das Kriterium „Regionalität“ vergeben. Grundsätzlich könnte dafür das Transportmodell (Projekt 04) bei Vorlage ausreichender Datengrundlagen berücksichtigt werden.

Auch der in einigen Wohnbauförderungen verwendete OI3-Index wurde im Rahmen von „Nachhaltigkeit massiv“ grundlegend diskutiert. Auch wenn die ExpertInnen in der Forschungsinitiative bezüglich der Methode sehr unterschiedliche Standpunkte vertreten, steht die Sinnhaftigkeit der Einbeziehung quantifizierbarer Ressourcenindikatoren in die Gebäudebewertung außer Streit.

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Studie Gebäudebewertungstools (Projekt 01)

Sonntag, 10. Januar 2010

Ziel des vorgelagerten Projekts 01 war es, aufzuzeigen, in welche Richtung (insbesondere die räumlichen und zeitlichen Bilanzgrenzen betreffend) der OI3-Index erweitert werden soll, wobei vor allem die derzeit absehbare Entwicklung des europäischen Regelwerks im Rahmen des CEN / TC 350 berücksichtigt werden sollte.

Dazu wurde zunächst der Rahmen künftiger ökologischer Bewertungen entsprechend der bevorstehenden europäischen Normung aufgezeigt, welche Umweltwirkungen künftig zu berücksichtigen sind und welche vom OI3-Index in seiner bisherigen Form abgedeckt werden. Als Grundlage für die Analyse wurden zwei Wohnhausanlagen verwendet, welche im Detail durchgeplant, bei der Wohnbauförderung bereits eingereicht und für die detaillierte Massenauszüge verfügbar waren.

Die Ergebnisse lassen sich wie folgt zusammenfassen: Betrachtet man ausschließlich die Errichtungsphase, erfasst der OI3-Index in Abhängigkeit vom jeweiligen Indikator zwischen 12 und 25% der quantifizierbaren Umweltwirkungen. Gründe dafür sind vor allem die fehlende Berücksichtigung massenintensiver Bauteile, energieintensiver metallischer Bauprodukte (z.B. technische Gebäudeausrüstung) sowie der Transportprozesse.

Bei Betrachtung der künftig erforderlichen lebenszyklusweiten Umweltwirkungen (also einschließlich Nutzungs- und Beseitigungsphase) erfasst der OI3-Index in seiner derzeitigen Form ja nach Indikator zwischen 2 und 5 % der quantifizierbaren Umweltwirkungen. Gründe dafür sind neben den engen räumlichen Bilanzgrenzen insbesondere die fehlende Berücksichtigung der Umweltwirkungen (Austauschraten, Instandhaltungsaufwand) sowie die nicht erfasst Beseitigungsphase, die allerdings von vergleichsweise geringem Einfluss ist.

Aus diesen Erkenntnissen ist zu folgern, dass ein „OI3-Index neu“ jedenfalls einer Erweiterung sowohl der räumlichen als auch der zeitlichen Systemgrenzen bedarf.

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