Angewandte Ökologie - Teil Architekt Staller FH JOANNEUM VL ANGEWANDTE ÖKOLOGIE SS 2010 ARCHITEKT DI HEIMO STALLER 1

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Berthold Rosenberg
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1 Angewandte Ökologie - Teil Architekt Staller 1

2 Guter Baustoff? Schlechter Baustoff? 2

3 Schlechtes Fenster? Gutes Fenster? 3

4 Ökobilanzierung(LCA Life Cycle Assessment) Umweltauswirkungen im Verlauf des gesamten Lebensweges eines Produktes oder eines Gebäudes Meist werden aber nur Teilstufen des Lebenszyklus berücksichtigt Aufbau einer Ökobilanz(ISO 14040): Zieldefinition Sachbilanz Wirkungsabschätzung 4

Meist werden aber nur Teilstufen des Lebenszyklus berücksichtigt

5 Zieldefinition Untersuchungsgegenstand Zweck Festlegung der Funktionseinheit Systemgrenzen 5

6 Sachbilanz(Input/Outputanalyse) Wirkungsabschätzung Erfassung der Energie-und Stoffströme Kategorien einer Sachbilanz(z.B.): - KEA-Kulminierter Energieaufwand - Materialerfassung(Primäre und sekundäre Rohstoffe, chemische Stoffe) - Abfallanfall(z.B. nach Stoffgruppen) - Emissionen in Luft, Wasser, Boden Input - Roh-,Hilfs-und Betriebsstoffe, Energie, Luft, Wasser, Boden Output Abwasser, Abfall, Abluft Zuordnung der Daten aus der Sachbilanz zu Wirkungen auf Mensch und Umwelt Wirkungskategorien(z.B.): - Verschmutzung: - Treibhauseffekt - Ozonabbau - Versauerung - Radioaktive Strahlung - Erschöpfung von - Biotischen Ressourcen - Abiotischen Ressourcen - Schädigung: - Ökosystemen und Landschaften 6

nach Stoffgruppen) - Emissionen in Luft, Wasser, Boden Input - Roh-,Hilfs-und Betriebsstoffe, Energie, Luft, Wasser, Boden Output Abwasser, Abfall, Abluft Zuordnung der Daten

7 Klassifizierung und Quantifizierung Baustoffe und Konstruktion Alle Input und Outputdaten die zu einer Umweltwirkung beitragen werden dieser zugeordnet Verschiedene Substanzen können zu einer Umweltwirkung(z.B. zum Treibhauspotential) beitragen => Festlegung von Indikatorsubstanzen zur Vergleichbarkeit => Indikatorsubstanz für Treibhauseffekt = Kg CO 2 Äquivalent 1 Kg Methan hat gleiche Wirkung auf den Treibhauseffekt wie 21 kg CO 2 Einige Umweltkategorien: Treibhauspotential(GWP) Versauerungspotential(AP) Primärenergiebedarf nicht erneuerbar(pei ne ) 7

zum Treibhauspotential) beitragen => Festlegung von Indikatorsubstanzen zur Vergleichbarkeit => Indikatorsubstanz für Treibhauseffekt = Kg

8 Empfohlene Vorgangsweise bei einem LCA: Baustoffe und Konstruktion 1. Festsetzung des Untersuchungsziels (umfasst die Definition der Zielsetzung, des Umfangs und des beabsichtigten Einsatzes der Bewertung) 2. Auswahl des Bewertungstools (einfach, mittel, fortgeschritten) 3. Festlegung der Systemgrenzen (Zeitrahmen, Bauphase, bewertete Eigenschaften, erforderliche Daten usw.) 4. Festlegung der Szenarien für den gewählten Zeitrahmen (statisch, dynamisch, normale Sanierung, Kostenentwicklung usw.) 5. Definition von Zielen, Referenzen, Benchmarks usw. (Umweltauswirkungen, Ressourcenverbrauch, Energiebedarf, für das Land oder die EU, Ziel) 6. Beschreibung des Gebäudes (Name, Typ, Größe, Standort usw.) 7. Erhebung und Erfassung der Daten a) Umweltdaten, die nicht im Tool enthalten sind (Emissionen pro Joule, Emissionen pro kg usw.) b) Gebäudedaten, z.b. Materialmengen, Energiebedarf, Energieträger, wiederverwertete Materialien usw. 8. Berechnung der Ökobilanz (Trial and Error, wenn ein bestimmtes Ziel erreicht werden soll) 9. Präsentation der Ergebnisse (Grafiken, Tabellen, Analysen, ev. Verbesserungswünsche usw.) 10. Validierung (Überprüfung der Ergebnisse in Bezug auf den Zweck, Überprüfung der Berechnungen, werden die Anforderungen erfüllt?, usw.) 8

Auswahl des Bewertungstools (einfach, mittel, fortgeschritten) 3. Festlegung der Systemgrenzen (Zeitrahmen, Bauphase, bewertete Eigenschaften, erforderliche Daten usw.) 4.

9 Fragen die durch ein LCA beantwortet werden können: Was sind die besten Baumaterialkombinationen für eine Fassade? Welche Tragkonstruktion ist für das Gebäude am umweltfreundlichsten? Welche Energiequellen sollten für das Gebäude gewählt werden? Was ist die optimale Dämmstärke? Wie stark vermindern Sonnenkollektoren die Umweltauswirkung? Was bedeutet Recyclingfähigkeit einer bestimmten technischen Lösung? Welche Umweltziele wären für dieses Projekt sinnvoll? 9

Welche Energiequellen sollten für das Gebäude gewählt werden? Was ist die optimale Dämmstärke?

10 Der OI3-Indikator(am Beispiel der Wohnbauförderung) OI3 TGH = 1/3 OI TGH PEI ne + 1/3 OI TGH GWP + 1/3 OI TGH AP Berechnung über Bauteilflächen im Zuge der Heizwärmebedarfsberechnung Betrachtet werden nur die thermische Gebäudehülle und Zwischendecken Systemgrenze = Produkt ab Werk OI3-Index läuft bei vielen Softwareprogrammen im Hintergrund automatisch mit 10

Betrachtet werden nur die thermische Gebäudehülle und Zwischendecken Systemgrenze = Produkt ab

11 Der OI3-Indikator (Ökoindikator) Baustoffe und Konstruktion Quelle: Passivhausschulungsunterlagen / Haus der Zukunft 11

12 Der OI3-Indikator (Ökoindikator) Baustoffe und Konstruktion 12

13 EU-Projekt ENSLIC_BUILDING Fragen für ein LCA Was sind die besten Baumaterialkombinationen für eine Fassade? Welche Tragkonstruktion ist für das Gebäude am umweltfreundlichsten? Welche Energiequellen sollten für das Gebäude gewählt werden? Was ist die optimale Dämmstärke? Wie stark vermindern Sonnenkollektoren die Umweltauswirkung? Was bedeutet Recyclingfähigkeit einer bestimmten technischen Lösung? Welche Umweltziele wären für dieses Projekt sinnvoll? 13

14 EU-Projekt ENSLIC_BUILDING Ergebnisse der LCA- Fallstudien Moitzi, Gutenberg Tanno meets Gemini, Weiz W.E.I.Z. II, Weiz 14

15 Fallstudie: Tanno meets Gemini, Weiz, Österreich Systemgrenze LCA 15

16 Fallstudie: Tanno meets Gemini, Weiz, Österreich Gesamter Primärenergiebedarf innerhalb eines Lebenszykluses von 50 Jahren MJ Baumaterialien Nutzungsphase ohne solaren Beitrag Nutzungsphase mit solaren Beitrag

000 1.000.000 800.000 600.000 400.000 200.000 0 976.447 867.

17 Fallstudie: Tanno meets Gemini, Weiz, Österreich Primärenergiebedarf verschiedener Bauteile innerhalb eines Lebenszykluses von 50 Jahren , GJ ,88 201,40 191,32 Außenwände Flachdach Bodenplatte ,51 Zwischendecke Türen und Fenster 0 17

Lebenszykluses von 50 Jahren 300 271,77 250 GJ 200 150 254,88

18 Fallstudie: Tanno meets Gemini, Weiz, Österreich Treibhauspotential innerhalb eines Lebenszykluses von 50 Jahren 7 6 5,78 Tonnen CO2- Äquivalente Baustoffe Nutzungsphase ,06 18

19 Fallstudie: Tanno meets Gemini, Weiz, Österreich Treibhauspotential verschiedener Bauteile innerhalb eines Lebenszykluses von 50 Jahren , Tonnen CO2- Äquivalente ,44-2,20 1,39 Außenwände Flachdach Bodenplatte Zwischendecken Türen und Fenster ,46 19

12 12,65 10 8 Tonnen CO2- Äquivalente 6 4 2 0-2 -4-1,44-2,20 1,39

20 Fallstudie: Tanno meets Gemini, Weiz, Österreich Primärenergiebedarf gesamt (PEI) Betriebsphase : MJ (47%) Baumaterialien (inklusive Austausch innerhalb von 50 Jahren): MJ (53%) Treibhauspotential (GWP) Betriebsphase : 5,9 Tonnen Baumaterialien (inklusive Austausch innerhalb von 50 Jahren): -0,06 Tonnen (wegen hohem Holzanteil) Die Stahlbetonbodenplatte (+ EPS- Dämmung) des Gebäude hat im Vergleich zu anderen Bauteilen sowohl hinsichtlich PEI (272 GJ) als auch hinsichtlich GWP (12,65 Tonnen) den höchsten Anteil am Gesamtergebnis. Der Einsatz von Holzbaustoffen verbessert die Ökobilanz hinsichtlich der Wirkungskategorien PEI ne und GWP beträchtlich 20

600 MJ (53%) Treibhauspotential (GWP) Betriebsphase : 5,9 Tonnen Baumaterialien (inklusive Austausch innerhalb von 50 Jahren): -0,06 Tonnen (wegen hohem Holzanteil) Die

21 Homepage mit Projektergebnissen: Baustoffe und Konstruktion ENSLIC Homepage: co-financed by the European Commission Intelligent Energy for Europe Programme 21

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