Orientierungswerte für die ökologische Bewertung von Hochbauten - Bürogebäude

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1 Orientierungswerte für die ökologische Bewertung von Hochbauten - Bürogebäude Start Ziel des Forschungsprojektes war es, Grenz- Ziel- und Orientierungswerte für die ökologische Tiefenbewertung von Bürogebäuden vorzulegen. Es wurde eine Auswahl an ökologischen Kennwerten bedient, die im Zertifizierungssystem des Bundes angewendet werden sollen. Die Kennwerte beziehen sich auf den gesamten Lebenszyklus eines Gebäudes unter Berücksichtigung des Energiebedarfs nach DIN Projektlaufzeit: Oktober Mai 2008 Das Bundesministerium für Verkehr Bau und Stadtentwicklung (BMVBS) plant, mit Hilfe von Planungs- und Bewertungswerkzeugen durch quantitative Berechnungen (ökologische Tiefenbewertung) die durch die Errichtung und Nutzung von Gebäuden verursachten Wirkungen auf die Umwelt über den gesamten Lebenszyklus angeben zu können. Grundlage bildet die Methode der Ökobilanzierung. Die Festlegung von Grenz-, Ziel- und Orientierungswerten für die ökologische Bewertung von Hochbauten ist notwendig, um einen Maßstab für die Zertifizierung nachhaltiger Gebäude im Bereich Umwelt zu erhalten, die Nachhaltigkeit typischer Bundesbauten im Bereich Umwelt einordnen zu können, relevante Potenziale bzw. Defizite von bestehenden oder neuen Bundesbauten in den Bereichen Ressourcenschonung, Energieeffizienz und Wirkungen auf die Umwelt zu identifizieren, Kosten- und Umweltentlastungen (externe Kosten) durch im Umweltbereich vorbildliche Bauten abzuschätzen und die Realisierung von politischen Zielen zur Ressourcenschonung, Energieeffizienz und zur Umweltentlastung weiter zu unterstützen. Ziel des Projektes war die Bereitstellung von Orientierungs-, Grenz- und Zielwerten, die eine ökologische Bewertung von Gebäuden mit einem Software-Tool (wie z.b. LEGEP oder vergleichbar) als Bestandteil einer Nachhaltigkeitszertifizierung ermöglichen. Für die Entwicklung eines nationalen Bewertungs- und Zertifizierungssystems zur Beurteilung der Nachhaltigkeit von Gebäuden sollten Benchmarks für den Energie- und Stoffstrom sowie für die Wirkungen auf die Umwelt (Ökobilanz) ermittelt werden. Hierfür wurden geeignete, vorbildhafte Referenzgebäude ausgewählt und evaluiert. Auftragnehmer des Projektes war die Ascona GbR Gesellschaft für ökologische Projekte König & Jana, Gröbenzell.

2 Konzept Entsprechend der Zielsetzung wurden folgende Arbeitsschritte durchgeführt: Basisanforderung an das Referenzgebäude Referenzgebäude können real gebaute Gebäude sein, die in Hinblick auf bestimmte Leistungen, z.b. Energiebedarf analysiert werden. Referenzgebäude können virtuelle Gebäude sein, die nach bestimmten Kriterien modelliert werden und dann als Orientierungsgebäude dienen. Referenzgebäude werden vorzugsweise zum Vergleich der energetischen Leistung von Wohngebäuden eingesetzt. Die Methodik des Referenzverfahrens der DIN18599 für Nichtwohngebäude bietet keine Referenzobjekte an, es wird virtuell und individuell erzeugt. Die veröffentlichten Werte bei Ökobilanzvergleichen beziehen sich bislang auf die Nutzungskategorie "Wohnungsbau". Gebäudeauswahl und -anpassung Auf Basis der Vorschläge entschied sich der AG am für eine weitergehende Berechnung des Gebäudes Nr. 7 Verwaltungsbau Landkreisverwaltung, Eberswalde, ein Solarbauprojekt. Das Gebäude soll in bestimmten Aspekten einer durchschnittlichen Nutzung angepasst werden. Dies betrifft folgende Parameter: Kellergeschoss Fassadenausführung U-Werte der Hüllflächenbauteile Technische Ausstattung. Durch diese Veränderung wird das real existierende Gebäude den im Kapitel 5 ermittelten Durchschnittskennzeichen angepasst und könnte als Typvertreter bezeichnet werden. Grundlage der Berechnung Bei der Anwendung von Bilanzierungswerkzeugen zur Gebäudebewertung (Kosten z.b. BKI, Energiebedarf z.b. Dämmwerk, Nutzungskosten z.b. RIB-FM, Umweltbelastung z.b. Umberto) wird deutlich, dass nur im Bereich der Herstellungskosten und des Energiebedarfs die Berechnungen empirisch überprüft (gemessen) werden können. Zur Beurteilung der Gesamtheit der Berechnungsergebnisse können die Planer den Entscheidungsträgern Ziel- und Grenzwerte für die Alternativenbewertung anbieten, beispielsweise Kostenkennwerte und Energiekennzahlen. Diese Vorgaben setzen der Planung genau definierte Grenzen und ermöglichen es den Auftraggebern das Einhalten ihrer Vorgaben auch während des Planungsprozesses zu überprüfen und eventuell mit existierenden Gebäuden zu vergleichen ("Benchmarking"). Dieser Ansatz wird auf die Umweltleistung von Gebäuden erweitert.

3 Zusammenfassung Datenbasis für die Berechnung Die Datenbasis für die Berechnung des Gebäudes stellt sich zusammengefasst folgendermaßen dar: Berechnungsbasis Kosten Baupreisdatenbank von sirados Gliederung nach Deutsches Institu für Normung (DIN) 276 Energie Rechenregeln der DIN Materialdatenbank nach DIN 4108 Baupreisdatenbank LEGEP Reinigungszyklen Verbandsdaten Wartungszyklen AMEV Hersteller Instandsetzungszyklen Bau Leitfaden BMVBS LCC Instandsetzungszyklen Technik VDI 2067 Rückbau und Entsorgung nach Abfallrichtlinie Gliederung nach DIN Ökologie- Erfassungssytematik nach ISO Sachbilanzdatenbank Ecoinvent 2.0 LCA Ergebnisse Grenz-, Ziel- und Orientierungswerte Um den Ressourcenaufwand (Energie und Stoffe) und die Umwelteinwirkungen (Klimaschutz, Versauerung etc.) zu beurteilen, werden heute weltweit vorwiegend effektorientierte Bewertungsverfahren eingesetzt. Neben dem Primärenergieaufwand aus fossilen Quellen wird zumeist der resultierende Treibhauseffekt in kg CO 2 - Äquivalenten und auch die resultierende Versauerung in g SO 2 -Äquivalenten als Bewertungsmaßstab verwendet. Anhand dieser Indikatoren können die umweltrelevanten Auswirkungen von Planungsentscheidungen abgeschätzt werden. Mangels Orientierungs- oder Zielwerte ist eine Bewertung nur relativ (besser oder schlechter als) mit vergleichbaren Gebäuden möglich und dies meist erst nach abgeschlossener Planung. Über die Vorgabe von Ziel- oder Grenzwerten zu den unten angeführten Kriterien entsteht ein Zielraum, resp. "Lösungsraum", der im Rahmen der mehrkriteriellen Entscheidungsfindung einen Bewertungsrahmen bietet und über geeeignete Darstellungsarten auch Nicht-Fachleuten vermittelt werden kann. Die vereinbarten Grenz- und Zielwerte dienen der Überprüfung der Zieleinhaltung bereits während der Planung und im Rahmen der Ergebniskontrolle und -darstellung am Ende des Planungsprozesses der Dokumentation von Kennziffern in einer vom Bauherren gewünschten Form. Damit wird die Zielfindungsdiskussion zwischen Auftraggebern und Planern ab den frühen Planungsphasen bis zum Betrieb der Gebäude unterstützt. Die Ergebnisse fliessen dann in die Entwicklung von Bewertungskorridoren für die Beurteilung der Umweltqualität von Gebäuden ein. Damit wird auch ein projektspezifisches Ranking möglich.

4 Seitens des Auftraggebers wurde auf Anfrage eine Liste der im Gebäude- Zertifizierungssystem benötigten Indikatoren und ihre Messgrößen angegeben: Nr. Kriterium Indikator/Messgröße bearbeitet 1 Treibhauspotenzial kg CO 2 Äquivalent/m 2 NGF a x 2 Ozonschichtzerstörungspotenzial kg R11 Äquivalent/m 2 NGF a x 3 Ozonbildungspotenzial kg POCP Äquivalent/m 2 NGF a x 4 Versauerungspotenzial SO 2 Äquivalent/m 2 NGF a x 5 Überdüngungspotenzial PO 4 Äquivalent/m 2 NGF a x Nutzungsbezogener Primärenergiebedarf 6 nicht erneuerbar Primärenergiebedarf ne kwh/m 2 NGF a x Anteil erneuerbarer Energien am 7 nutzungsbezogenen Primärenergiebedarf Primärenergiebedarf e in % x Konstruktionsbezogener 8 Primärenergiebedarf nicht erneuerbar Primärenergiebedarf ne kwh/m 2 NGF a x 9 Anteil erneuerbarer Energien am konstruktionsbezogenen Primärenergiebedarf Primärenergiebedarf e in % x Sonstiger Verbrauch nicht erneuerbarer 10 Ressourcen Verbrauch in t je m 2, Eingangsgrößen aus LV 11 Frischwasserverbrauch Nutzungsphase Effizienz der Wassereinsparungsmaßnahmen 12 Flächeninanspruchnahme Umwandlungsgrad und Umwandlungsrichtung der Flächeninanspruchnahme bei der Flächenumwandlung x Berechnungsergebnisse Die Berechnungsergebnisse werden unterteilt in Inputindikatoren, ausgedrückt in Primärenergie (Abb. 2), und Outputindikatoren, ausgedrückt zum Beispiel in CO 2 - Äquivalenten (Abb. 3). Die Stoffmasse wird zur Plausibilitätsprüfung abgebildet (Abb. 1). Abbildung 1: Stoffmasse in kg/m²ngfa

5 Inputindikatoren (Auswahl) Abbildung 2: Gesamter Primärenergiebedarf (nicht erneuerbar) in kwh/m²ngfa Outputindikatoren (Auswahl) Abbildung 3: Treibhauspotenzial in kg CO2/m²NGFa

6 Die vorliegenden Daten ermöglichen die Einschätzung von Bewertungskorridoren für entsprechende Bewertungsindikatoren eines Zertifizierungssystems. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die Skala sowohl nach oben offen (schlechter als), als auch nach unten offen (besser als) betrachtet werden muss. Die Standardabweichung beschneidet sowohl schlechtere als auch bessere Werte der einbezogenen Gebäude. Die Studie kann als erster, aber wesentlicher Schritt betrachtet werden, einheitliche Rechenregeln, Indikatorensätze und Bezugsgrößen zu entwickeln. Es ist zu prüfen, ob die ermittelten Wertekorridore auch auf andere Nutzungskategorien zutreffen. Kontakt Nicolas Kerz Referat II 5 - Nachhaltiges Bauen Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR) im Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung (BBR), Bonn Tel: nicolas.kerz@bbr.bund.de