ACR INNOVATIONS- RADAR Aktuelle Technologietrends für österreichische KMU BAUEN

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1 ACR INNOVATIONS- RADAR 2014 Aktuelle Technologietrends für österreichische KMU NACH- HALTIGES BAUEN

2 INHALT ACR AUSTRIAN COOPERATIVE RESEARCH Haus der Forschung, Sensengasse 1, 1090 Wien Tel Dezember 2013 mit freundlicher Unterstützung

3 ACR INNOVATIONS- RADAR 2014 Aktuelle Technologietrends für österreichische KMU NACH- HALTIGES BAUEN EINLEITUNG 4 WAS IST NACHHALTIGKEIT? 7 NACHHALTIGKEITSKONZEPTE UND -NORMEN 7 LEBENSZYKLUSKOSTEN (LCC) 13 ENERGIEEFFIZIENZ 21 LITERATUR 30 ACR-INNOVATIONSRADAR 2013

4 EINLEITUNG Abb. Cover: Sanierung Büroturm Berufliches Bildungs- und Rehabilitationszentrum BBRZ, Linz Wettbewerb: 1. Preis und Ausführung, Green Building: ÖGNI Silber (Entwurf: Holzbauer & Partner ZT-GMBH, Visualisierung: Anton Faustmann, Abb. vorhergehende Seite: Wohnen im Kaisergarten, 1030 Wien Das Projekt wurde 2010 mit dem Architekturpreis SCHORSCH ausgezeichnet. (Entwurf: F+P Architekten ZT GmbH, Visualisierung: Anton Faustmann)

5 Die selbständigen Institute des ACR-Netzwerks forschen & entwickeln mit und für KMU. Forschung, Entwicklung, Innovation und neue Technologien, Herstellungsprozesse sind die wesentlichen Treiber für Wirtschaftswachstum und Wettbewerbsfähigkeit. Dies gilt nicht nur für typische Hochtechnologiebranchen (Lebenswissenschaften, IKT etc.), sondern auch für traditionelle, sogenannte Mediumund Low-Tech Sektoren in Industrie und Gewerbe (Baugewerbe, Metall-, Kunststoff- und Holzverarbeitung, Textil etc.), für den Handel und den Dienstleistungsbereich (Tourismus, Gastronomie, Güter verkehr etc.). Damit Innovationspotentiale von einem KMU weitestgehend ausgenutzt werden können, sind unternehmerische Fähigkeiten gefragt. Fortschritte erfordern neben einer gewissen finanziellen und technischen Ausstattung im Unternehmen auch Organisationstalent und Kreativität von den Führungskräften. Im Vergleich zu großen Unternehmen verfügen KMU meist über begrenzte Ressourcen hinsichtlich Kapitalausstattung, Personal, Kompetenzen und Qualifikationen. Das kann sich hem - mend auf das Innovationsverhalten und die Anwendung von neuen Technologien auswirken. Ein weiterer zentraler Punkt für KMU ist häufig der Mangel an Wissen über aktuelle Technologietrends, mögliche innovative Lösungsansätze sowie insgesamt über die zukünftige Entwicklung in der jeweiligen Branche. Die Hauptgründe liegen in der fehlen - den oder schwachen Vernetzung mit Forschungsorganisationen, in mangeln - den Ressourcen für ein systematisches Markt- und Technologie-Monitoring und im teilweise fehlenden Bewusstsein für die Chancen, die innovative Technologien für die Wettbewerbsfähigkeit bereithalten. An diesen Schwachpunkten setzt das ACR Innovationradar an. Die ACR Institute sind als außeruniversitäre Forschungseinrichtungen in der Lage, Impulse für Innovationen in KMU zu geben. Die ACR ist ein strategisches Netzwerk selbständiger, gemeinnütziger Forschungsinstitute. Es dient der Unterstützung und Förderung von Forschung, Entwicklung und Innovation auf Unternehmensebene. Die definierten Forschungsschwerpunkte intensivieren die Forschung, Entwicklung und den Technologietransfer speziell für KMU. Somit ist die Forschungstätigkeit der ACR Institute vorwiegend ergebnisund anwendungsorientiert. Das Innovationsradar zum ACR Schwerpunkt Nachhaltiges Bauen widmet sich den Themen: NACHHALTIGKEITSKONZEPTE/ NACHHALTIGKEITSNORMEN LEBENSZyKLUSKOSTEN (LCC) ENERGIEEFFIZIENZ Interessierte kleine und mittlere Unternehmen erhalten damit einen Überblick über aktuelle Technologien, Normierungen und Markttrends. Für verschiedene Sektoren im Baugewerbe werden Informationen bereitgestellt, über Technologien und Normen, die derzeit bzw. künftig bereit stehen. Damit können Unternehmen besser ein schä - tzen, welche Chancen und Risiken hinsichtlich Technologieentwicklung und unternehmerischer Tätigkeit entstehen können. Im ersten Abschnitt wird die Frage geklärt, was unter dem Begriff Nachhaltigkeit zu verstehen ist. In Abschnitt 2 werden Nachhaltigkeitskonzepte und Normen für den Gebäudebereich vorgestellt. Diese betreffen sowohl die Gebäudeebene als auch die Baustoffebene. Abschnitt 3 Lebenszykluskosten beleuchtet die Bedeutung von Lebenszyklusbetrachtungen bei Gebäuden und Einzelanlagen und bespricht die langfristigen, wirtschaftlichen Aspekte bei Bauwerken der Verkehrsinfrastruktur, bei Heizkesselanlagen und Raumheizgeräten, bei solarthermischen Systemen sowie bei der Verwendung von umweltresistenten Materialien und Befestigungstechniken. In Abschnitt 4 Energieeffizienz werden zunächst verschiedene Trends, wie z.b. die thermische Bauteilaktivierung als Technologie in VORWORT 5

6 NACHHALTIGES BAUEN 6 ACR INNOVATIONSRADAR

7 Klimawandel und Ressourcenmangel fordern neue Baukonzepte. Mehr denn je braucht es Überlegungen hinsichtlich Nachhaltigkeit, Lebenszyklus und Energieeffizienz. WAS IST NACHHALTIG- KEIT? Der Begriff der nachhaltigen Entwicklung (sustainable development) wurde im Brundtland-Bericht (Report of the World Commission on Environment and Development, Our Common Future ) von der Weltkommission für Umwelt und Entwicklung 1987 geprägt. Dabei bezieht man sich im Wesentlichen darauf, dass sich eine Entwicklung als dauerhaft tragfähig definieren lässt, wenn die Bedürfnisse der Gegenwart befriedigt werden, ohne zu riskieren, dass künftige Generationen ihre eigenen Bedürfnisse nicht mehr befriedigen können. Dieses Nachhaltigkeitsziel ist bei einem Business As Usual - Szenario gefährdet. Weltweite klimatische Veränderungen weisen uns bereits darauf hin. Inzwischen ist allgemein anerkannt und vielfältig wissenschaftlich belegt, dass der anthropogen verursachte Ausstoß von Treibhausgasen, der seit Beginn der Industrialisierung extrem stark gestiegen ist, eine Erwärmung des Klimas auf der Erde verursacht. Die Europäische Union hat sich aus diesem Grund das Ziel gesetzt, bis zum Jahr 2020 den Ausstoß von Treibhausgasen in der EU um 20 % im Vergleich zu 1990 zu reduzieren 1. Darüber hinaus soll der Anteil von erneuerbaren Energien am Bruttoend - energiever brauch bis zum Jahr 2020 auf 20 % gesteigert und die Energieeffizienz im Vergleich zu einem Business As Usual -Szenario um 20 % erhöht werden 2. Sprechen wir von nachhaltigem Bauen, so können wir die verschiedensten Aspekte eines umfangreichen Gesamtthemas meinen. Alle Teilaspekte haben in den letzten Jahren stark an Bedeutung gewonnen, da die Menschen immer sensibler auf diese Themen werden. Ihr zunehmender Stellenwert begründet sich in der umweltpolitischen Präsenz, in der wirtschaftlichen Auswirkung auf die Märkte von Bauprodukten sowie in der gesellschaftlichen Wahrnehmung von Zukunftsfragen. Nachhaltigkeitskriterien haben inzwischen sämtliche Branchen der Bauwirtschaft sowie die Immobilienwirtschaft erreicht. Die ganzheitliche Betrachtung von Bauwerken bezüglich ihrer Wirkungen über den gesamten Lebenszyklus entwickelt sich zu einem Megatrend. Sich an diesen Kriterien durchgängig zu orientieren, ist eine Herausforderung für unser gesamtes Wirtschafts- und Sozialsystem. Im mehr und mehr geforderten Life-Cycle-Design zeigt sich, dass es notwendig ist, sich über Gewährleistungsfristen hinaus an der gesamten Lebensdauer eines Gebäudes zu orientieren. Es geht um minimierte Umweltwirkungen bei gleichzeitig dauerhafter sozialer Funktionsbeständigkeit und minimierten Kosten für die Werterhaltung eines Bauwerkes. Zunehmend werden entsprechende Normen sowie systemische Rahmenbedingungen auf nationaler und internationaler Ebene dafür geschaffen. Sie lenken unter anderem die aktuellen Forschungsschwerpunkte sowie die Entwicklung innovativer Technologien, Produkte und Prozesse. Im vorliegenden Innovationsradar werden aktuelle technologische Trends, gesetzliche und normative Rahmenbedingungen und marktrelevante Entwicklungen zu verschiedenen Teilaspekten der Nachhaltigkeit von Bauwerken beschrieben. NACHHALTIGKEITS- KONZEPTE/-NORMEN In diesem Zusammenhang sind neue nachhaltige Baukonzepte gefordert, die Überlegungen hinsichtlich Nachhaltigkeit über den gesamten Lebenszyklus von Baustoffen und Gebäuden und besonderes ihre Energieeffizienz berücksichtigen. Heute wird der Betriebs- bzw. Nutzungsphase im Entscheidungsprozess noch immer zu wenig Bedeutung beigemessen. Doch der gesellschaftspolitische Druck steigt, geeignete Möglichkeiten und Technologien müssen aufbereitet werden. In der NACHHALTIGES BAUEN 7

8 Leitmarkinitiative 3 der Europäischen Kommission wird der Gebäudesektor definiert als einer der Hauptwachstumsmärkte in der EU mit einem großen Multiplikator Effekt. Als größter Verbraucher stofflicher Ressourcen, größter Energieverbraucher und größter Abfallverursacher bei gleichzeitig der längsten Produktlebensdauer hat der Gebäudesektor ein gewaltiges Potential zur Umstellung auf eine nachhaltige Wirtschaft. Im Rahmen der europäischen Normung (Technisches Komitee CEN/TC 350 Nachhaltigkeit von Bauwerken ) zur Nachhaltigkeit auf Basis des Mandats 350 der Europäischen Kommission an CEN wurde der Begriff Nachhaltigkeit in Zusammenhang mit Gebäuden weit gefasst. Er umfasst alle drei Aspekte der Nachhaltigkeit: die ökologische, die ökonomische und soziale bzw. soziokulturelle Nachhaltigkeit. Bauprodukte an sich sind nicht unmittelbarer Betrachtungs- und Bewertungsgegenstand. Sie sind vielmehr Quelle von Informationen, die in ihren Auswirkungen auf ein Bauwerk und über seinen Lebenszyklus zu bewerten sind. Die ökologische, ökonomische und soziale Vorteilhaftigkeit von Baustoffen für ein Gebäude sind quantitativ belegbar nachzuweisen. Dieser Nachweis erfolgt auf Gebäudeebene mittels Zertifizierungssystemen, den sogenannten Green Building Labels. In den letzten Jahren wurden in vielen Ländern nationale, aber auch international angewandte Green Building Labels (in Österreich: ÖGNI, klima:aktiv, TQB) entwickelt. Solche Labels beurteilen Bauvorhaben bzw. Gebäude in zum Teil sehr unterschiedlicher und meist sehr komplexer Weise. Ausgereifte Zertifizierungssysteme sind ein detaillierter Leitfaden, der alle notwendigen Nachhaltigkeitsaspekte umfasst und deren Umsetzung im Bauprozess wird quantifizier- und vergleichbar veranschaulicht 4. Neben vielen privaten Initiativen gibt es auch auf europäischer (CEN TC 350) und internationaler Ebene (ISO/TC 58/SC 17) Bestrebungen ein umfassendes, harmonisiertes Regelwerk zur Gebäudezertifizierung zu erarbeiten 5. Aktuelle Normen hierzu sind: ÖNORM EN Nachhaltigkeit von Bauwerken Bewertung der Nachhaltigkeit von Gebäuden. Teil 1: Allgemeine Rahmenbedingungen. November ÖNORM EN Nachhaltigkeit von Bauwerken Bewertung der Nachhaltigkeit von Gebäuden. Teil 2: Rahmenbedingungen für die Bewertung der umweltbezogenen Qualität. April ÖNORM EN Nachhaltigkeit von Bauwerken Bewertung der Nach- Abb. oben: Lab Building East Institute of Science and Technology Austria IST, Klosterneuburg Auszeichnungen: Green Building Award, klima:aktiv Gold (Entwurf: F+P Architekten ZT GmbH, Visualisierung: Anton Faustmann) 8 ACR INNOVATIONSRADAR

9 Gebäudezertifikate sind von der Immobilienwirtschaft als Marketinginstrument erkannt worden. Tabelle 1: Verschiedene Green Building Labels, weltweit BREEAM LEED DGNB klima:aktiv ÖGNI Großbritannien USA Deutschland Österreich Österreich TQB der ÖGNB Österreich GreenBuilding EU green star green star Südafrika Australien Südafrika green star NZ Neuseeland CASBEE HQE LEED Kanada Japan Frankreich Kanada IGBC und LEED Indien haltigkeit von Gebäuden. Teil 3: Rahmenbedingungen für die Bewertung der sozialen Qualität. März ÖNORM EN Nachhaltigkeit von Bauwerken Integrierte Bewertung der Nachhaltigkeit von Gebäuden. Teil 4: Rahmenbedingungen für die Bewertung der ökonomischen Qualität. März ÖNORM EN Nachhaltigkeit von Bauwerken Umweltproduktdeklarationen Kommunikationsformate zwischen Unternehmen. Dezember ÖNORM EN Nachhaltigkeit von Bauwerken Bestimmung der Umweltleistung von Gebäuden Berechnungsmethode. Oktober Entwurf ÖNORM EN Nachhaltigkeit von Bauwerken Bewertung der sozialen Qualität von Gebäuden Methoden. September 2011 FprEN Sustainability of construction works Assessment of social performance of buildings Methods. Juli Gebäudezertifikate sind von der Immobilienwirtschaft längst als Marketinginstrument erkannt worden, vor allem bei Büro-, Gewerbe- und Handelsimmobilien. Eine Reihe von Studien belegt, dass zertifizierte Gebäude einen höheren Wiederverkaufswert erzielen als nicht zertifizierte Gebäude. Auch wenn kein Zwang zur Anwendung der Nachhaltigkeitsnormen im Bau besteht, gehen Experten von einer zunehmenden Veränderung im Wettbewerb unter Investoren, Planern und Bauprodukteerzeugern in Richtung Life-Cycle- Design aus. Unsicherheit besteht heute noch bei Fragen nach den Mehrkosten für den zusätzlichen Planungsaufwand und die Ausführung, der zu erwartenden Relation zwischen Nutzen und Aufwand und der möglichen Integration dieser neuen Bauqualität in die Projektentwicklung und Planung. Baustoffe sind zwar nur ein Teilaspekt dieser komplexen Bewertung im Zuge einer Zertifizierung, aber die entsprechenden Produktdaten von Baustoffen und Baumaterialien stellen eine wichtige Basis für die Beurteilung der ökologischen Qualität eines Gebäudes dar. Doch welche die Kriterien bei der Auswahl von Bauprodukten sind, ist noch offen. Im Rahmen von Gebäudezertifizierungen wird eine Fülle von Informationen über die verwendeten Bauprodukte benötigt. Im März 2011 ist die Bauprodukte-Verordnung (Verordnung (EU) Nr. 305/2011) in Kraft getreten mit Wirksamkeit ab 1. Juli Künftig werden ökologische Indikatoren verstärkt nachgefragt, da die NACHHALTIGES BAUEN 9

10 Umweltdeklarationen für Bauprodukte sind Basis von Ökobilanzen. neue Grundanforderung 7 Nach - haltige Nutzung der natürlichen Ressourcen einen entsprechenden Nachweis verlangt. Das Bauwerk muss derart entworfen, errichtet und abgerissen werden, dass die natürlichen Ressourcen nachhaltig genutzt werden. Unter Anderem müssen folgende Forderungen erfüllt werden: (a) Das Bauwerk, seine Baustoffe und Teile müssen nach dem Abriss wiederverwendet oder rezykliert werden können. (b) Das Bauwerk muss dauerhaft sein. (c) Für das Bauwerk müssen umwelt - verträgliche Rohstoffe und Sekundärbaustoffe verwendet werden. Die Bauprodukte-Verordnung wird eine Überarbeitung sämtlicher Produktnormen zur Folge haben. Intention der EU Kommission ist eine Liberalisierung des Marktes von Bauprodukten in Europa. Es kommt dadurch allerdings zu einer verstärkten Planerverantwortung bezüglich der Einhaltung der Vorschriften und ihres Nachweises. Eine Möglichkeit des Nachweises der Umweltperformance eines Baustoffes bzw. Bauproduktes stellt die Umweltdeklaration, kurz EPD (Environmental Product Declaration), dar. EPDs sind vorwiegend für die Kommunikation zwischen Unternehmen ( Business- To- Business ) vorgesehen. Sie stellen Daten für die Gebäudebewertung zur Verfügung und basieren auf dem Prinzip der Freiwilligkeit. Tatsächlich beschränken sich EPDs darauf, Umwelteigenschaften offenzulegen; sie nehmen keine Bewertung der Ergebnisse oder gar Auszeichnung der Produkte vor. Hersteller sind allerdings gut beraten, ihre Bauprodukte bewerten zu lassen. Als wesentliches Element beinhaltet die Umweltdeklaration eine Ökobilanz (Life Cycle Assessment, LCA). Gemäß EN müssen solche Ökobilanzen insgesamt 24 Indikatoren ausweisen. Diese reichen vom globalen Erwärmungspotenzial (Global Warming Potential, GWP) bis hin zum Einsatz von Süßwasserressourcen. Die Indikatoren werden nach den Lebensphasen des Baustoffes bzw. eines Gebäudes aufgeschlüsselt. Diese Lebensphasenbetrachtung umfasst folgende Stadien: A1 A3 Produkt-Stadium (Herstellungsphase des Bauproduktes) A4 A5 Bauprozess-Stadium (Errichtungsphase des Gebäudes) B1 B7 Nutzungs-Stadium (inkl. Instandhaltung) des Gebäudes C1 C4 Ende des Lebensweges- Stadium (Entsorgungsphase des Gebäudes) Die Phase D betrifft die nachgelagerte Phase und erfasst eventuelle Gutschriften und Lasten, die über den Lebens- Tabelle 2: Lebenszyklusphasen für die Environmental Product Declaration eines Bauproduktes A1 A3 A4 A5 B1 B7 C1 C4 D Herstellungsphase Errichtungsphase Nutzungsphase Entsorgungsphase Ergänzende Informationen außerhalb des Lebenszyklus B1 Nutzung C1 Abbruch A1 Rohstoffbereitstellung B2 Instandhaltung C2 Transport D Wiederverwendung-, A2 Transport B3 Reparatur C3 Abfallbewirtschaftung Rückgewinnungs- und A3 Herstellung A4 Transport B4 Ersatz C4 Deponierung Recyclingpotential A5 Bau/Einbau B5 Umbau / Erneuerung B6 Betrieblicher Energieeinsatz B7 Betrieblicher Wassereinsatz 10 ACR INNOVATIONSRADAR

11 weg eines Gebäudes hinausgehen. EPDs sind nach ISO sogenannte Typ III Umweltzeichen. Sie beinhalten quantitative, umweltbezogene Daten auf der Grundlage festgelegter Parameter und, falls notwendig, ergänzende Umweltinformationen. So lich und vollständig zu deklarieren. Sie umfasst die Rohstoffbeschaffung, den Transport und den gesamten Herstellungsprozess des Bauproduktes. Gemäß EN muss die EPD benennen, welcher EPD-Typ deklariert wird (Tabelle 1). müssen alle maßgeblichen Umweltaspekte des betrachteten Produkts in der deklarierten Lebensphase des Bauproduktes berücksichtigt werden. Die festgelegten Parameter gründen sich auf die ISO Normenreihe ( Ökobilanz-Normen ). Die zusätzlichen umweltrelevanten Angaben können quantitativ oder qualitativ sein (ÖNORM EN ISO 14025). Außerdem sind Angaben zu den technisch-funktionalen Eigenschaften des Bauproduktes erforderlich. Umweltdeklarationen sind in erster Linie für den Informationsaustausch innerhalb der anbietenden Wirtschaft gedacht. Der Ausarbeitung einer Umweltproduktdeklaration geht die Erstellung von Produktkategorie-Regeln (PKR) voraus. Diese PKR stellen zusätzlich zur Normung die Basis für die Erstellung von EPDs dar. In den PKR werden die Produktkategorien definiert und deren typische Umweltwirkungen geregelt. Sie enthalten alle produktspezifischen Regeln, Anforderungen und EPDs sind grundsätzlich freiwillig, wenn aber eine EPD erstellt wird, so ist die Herstellungsphase (A1-A3) verbind- Prüfverfahren für die geregelte Produktgruppe. Die Produktkategorie-Regeln werden unter Einbeziehung der interes- Tabelle 3: EPD-Typen nach deklarierten Lebenszyklusphasen EPD obligatorisch optional von der Wiege bis zum Werkstor A1 A3 von der Wiege bis zum Werkstor mit Optionen A1 A3 A4 C4 von der Wiege bis zur Bahre A1 C4 sierten Kreise erarbeitet und durch ein Gremium unabhängiger Dritter überprüft. Die Grundlagen für Produktkategorie-Regeln sind in der EN zusammengestellt. Relevante Normen für EPDs sind: ÖNORM EN ISO Umweltkennzeichnungen und -deklarationen Typ III Umweltdeklarationen Grundsätze und Verfahren (ISO 14025: 2010), Juli ÖNORM EN ISO Umweltmanagement Ökobilanz Prinzipien und allgemeine Anforderungen (ISO 14040: 2009), November ÖNORM EN ISO Umweltmanagement Ökobilanz Anforderungen und Anleitungen (ISO 14044: 2006), Oktober ISO Sustainability in building construction Environmental declaration of building products, October ÖNORM EN Nachhaltigkeit von Bauwerken Umweltdeklarationen Grundregeln für die Produktkategorie Bauprodukte, April ÖNORM EN Nachhaltigkeit von Bauwerken Umweltprodukt dek - laration Kommunikationsformate zwi - schen Unternehmen, Dezember ÖNORM EN Nachhaltigkeit von Bauwerken Bewertung der umweltbezogenen Qualität von NACHHALTIGES BAUEN 11

12 Gebäuden Berechnungsmethode, Oktober EN Sustainability of construction works Environmental product declarations Methodology and data for generic data, Mai In Österreich gab es bislang keine Möglichkeit, Bauprodukte zu deklarieren. Im Jahr 2012 wurden von der österreichischen EPD-Plattform, einem Gremium der relevanten Forschungseinrichtungen, die erforderlichen Grundlagendokumente ausgearbeitet. In einem zweiten Schritt wurde im Juli 2013 die Bau-EPD GmbH Österreich als Programmträger ins Leben gerufen. Sie ist gemäß ISO 14025, Punkt 6.3 für den Aufbau und die Verwaltung des Typ III Umweltdeklarationsprogrammes der österreichischen EPD-Plattform verantwortlich. Gemeinsam mit Vertretern der produzierenden Wirtschaft wird sie die jeweiligen Produktkategorie-Regeln festlegen. Die österreichische Organisation wird eng mit dem deutschen Institut Bauen und Umwelt e.v. (IBU) zusammenarbeiten, welches in Deutschland Träger der Umweltdeklarationen ist. Die wesentlichen Organisations - elemente des Umweltdeklarations - programms sind: Programmbetreiber (Bau-EPD GmbH Österreich) Hersteller von Bauprodukten Ersteller von Ökobilanzen PKR-Prüfgremium Produktgruppenforen Interessierten Kreise Abbildung 1 veranschaulicht das Zusammenspiel der Akteure. Eine weitere, allerdings reduzierte Form der ökologischen Charakterisierung stellt die CO 2 -Bilanz (CO 2 -Fußabdruck, Carbon Footprint/CFP) dar. Sie ist bei Bauprodukten noch kaum verbreitet, findet aber im Lebensmittelbereich europaweit und auch in Österreich bereits Anwendung. Der Carbon Footprint stellt die Treibhausgasbilanz Abbildung 1: Stakeholder im EPD-Prozess Quelle: PKR-Gremium Österreich 2012 Produktgruppenforum PKR + Experten nach Bedarf aus PKR-Gremium Hersteller oder Herstellerverbände Programmbetreiber ÖGNB Interessierte Kreise WKÖ Fachverbände Lobbyisten Verbraucher und Umweltorganisationen Ökobilanz- Ersteller PKR-Gremium Universitäten Forschungsinsitutionen Prüfstellen 12 ACR INNOVATIONSRADAR

13 Lebenszykluskosten-Analysen dienen zur Bewertung der ökonomischen Nachhaltigkeit von Gebäuden. (Leitsubstanz CO 2 und alle treibhausrelevanten Gase mit deren Wirksamkeit bezogen auf die Leitsubstanz) eines Produktes dar. Er ist ein wesentlicher Teilaspekt einer Umweltdeklaration. Grundlegende Normenwerke für die Erarbeitung eines CFP sind: ISO/CD Carbon footprint of products Part 1: Quantification ISO/CD Carbon footprint of products Part 2: Communication LEBENSZYKLUSKOSTEN (LCC) Neben der Entwicklung von Bewertungsmethoden für die ökologische Nachhaltigkeit von Bauprodukten und Gebäuden sind auch die soziale und die ökonomische Nachhaltigkeit ein inoffizieller Auftrag an das Normungsgremium CEN/TC 350. Die ökonomische Betrachtung umfasst die kostenmäßige Bewertung eines Gebäudes über den gesamten Lebenszyklus. Die Errichtungskosten eines Gebäudes sind durch die Standardisierung der Kosten in Kostenbereiche und Kostenelemente nach der ÖNORM B schon frühzeitig und sehr genau kalkulierbar. Dies gibt dem Bauherrn bereits in der Entwurfsphase eine hohe Sicherheit hinsichtlich des Kostenrahmens seines Objektes. Komplexer gestalten sich hingegen die laufenden und periodischen Kosten für den Gebäudebetrieb und die Gebäudeerhaltung. Die entstehenden Folgekosten treffen den Gebäudebetreiber oder -nutzer. Bezogen auf einen Betrachtungszeitraum von 30 bis 40 Jahren beträgt der Barwert der Folgekosten für den mode - rnen Wohnbau das zwei- bis vierfache der Errichtungskosten 6, bei modernen Büroimmobilien ist es sogar das Dreibis Sechsfache. 7 Lebenszykluskosten von Gebäuden weisen fünf nachfolgend angeführte Unschärfen auf, die ihre hohe Komplexität verursachen 8 : Sie entstehen während der gesamten Lebensdauer von der ersten Idee bis zum Abriss und beinhalten die Baukosten. Sie müssen zeitlich und ihrem Umfang nach willkürlich abgegrenzt werden. Sie sind nicht eindeutig den Bauelementen und auch nicht den Gewerken zuordenbar. Sie sind von der Nutzung, von Nutzungsänderungen und vom Nutzerverhalten abhängig. Sie können im Sinne einer Erfolgsrechnung als zusätzliche Investition für höhere Erträge anfallen. In den Normen und in der einschlägigen Fachliteratur werden alle über den gesamten Lebenszyklus entstehenden Kosten zusammenfassend als Lebenszykluskosten bezeichnet, diese können allgemein als Summe der Errichtungskosten und der Folgekosten definiert werden. Entsprechend der neuen ÖNORM wird keine Abzinsung über die Jahre kalkuliert, also nur Nominalwerte angesetzt. Die Bedeutung der Lebenszykluskosten für KMU der österreichischen Bau- und Immobilienwirtschaft ist sehr hoch einzuschätzen. Neben der Analyse der Investitionskosten sind die Bewirtschaftungskosten für die Gesamtbeurteilung von Immobilien bzw. Bauwerken immer wichtiger für eine Investitionsentscheidung. Erst durch die Betrachtung des gesamten Lebenszyklus einer Immobilie, bestehend aus einer Errichtungs-, einer Nutzungsphase und einer Entsorgungsphase, können umfassende Aussagen zur Kostenoptimalität getroffen werden. Diese Sichtweise entspricht dem Total Cost of Ownership -Ansatz (TCO), welcher neben den Investitionskosten auch die Bewirtschaftungskosten umfasst. Diese Gesamtkosten geben Auskunft, welche Kosten der Eigentümer bzw. der Nutzer über die gesamte Nutzungsdauer zu bezahlen hat. Bemerkenswert ist der Umstand, dass der Anteil der Bewirtschaftungs- NACHHALTIGES BAUEN 13

14 kosten an den Gesamtkosten rund 70 bis 80 % ausmacht und dass mit Investitionen am Beginn des Lebenszyklus die späteren Bewirtschaftungskosten dauerhaft gesenkt werden können. Diese Vorgehensweise lässt unter der Annahme einer Nutzungsdauer von Bauwerken über einen Zeitraum von 50 und mehr Jahren substantielle Beträge einsparen. In der Praxis ist aber immer wieder kurzfristiges Denken zu beobachten: Sparen am falschen Platz oder zur falschen Zeit, nämlich in der Errichtungsphase. Abbildung 2 zeigt die Hauptgruppe der Lebenszykluskosten: (1) Verwaltung, (2) technischer Gebäudebetrieb, (3) Ver- und Entsorgung, (4) Reinigung, (5) Sicherheitsdienste, (6) Gebäudedienste, (7) Instandsetzung, Umbau (8) Sonstiges und (9) Objektbeseitigung bzw. Abbruch. Jede der angeführten Kostenhauptgruppen kann einzeln betrachtet werden. Die Norm legt auch noch eine zweite Gliederungsebene, die sogenannten Kostenuntergruppen, fest. Im Zuge der Lebenszyklusbetrachtung von Gebäuden müssen folgende Kosten berücksichtigt werden: Konzept- und Planungskosten Errichtungskosten Betriebskosten (z. B. Energiekosten, Versicherungskosten) Instandhaltungs- und Wartungskosten (für normale Abnutzung und für elementare Schäden) Kosten aus späteren Nutzungsänderungen Entsorgungskosten (inkl. Abbruch und Rezyklierung) Dies hat starke Auswirkungen auf die Beurteilung der Wirtschaftlichkeit von Investitionen. So können relativ niedrige Baukosten durch relativ hohe Betriebskosten zunichte gemacht werden und umgekehrt. Zunehmend wird in der Planungsphase ein Fokus auf die Entsorgungsphase (inkl. Abbruch und Rezyklierbarkeit der Baustoffe) und die damit verknüpften Umweltwirkungen gelenkt. In Österreich ist es trotz aller Normierungen dringend an der Zeit einen entsprechenden Rahmen für die Gebäudebewertung zu schaffen, ähnlich dem deutschen Gütesiegel für Nachhaltiges Bauen oder dem schweizerischen Netzwerk Nachhaltiges Bauen Schweiz 2012, an denen die öffentliche Hand und die Wirtschaft gemeinsam beteiligt sind. Abbildung 2: Die Gliederungshauptebene der Lebenszykluskosten (Quelle: Floegl 2013) 14 ACR INNOVATIONSRADAR

15 Büro und Wohnhaus, Schwarzenbergplatz, 1030 Wien (Entwurf: F+P Architekten ZT GmbH, Visualisierung: Anton Faustmann) NACHHALTIGES BAUEN 15

16 Technologische Trends beeinflussen die Lebenszykluskosten. Relevante Normen und Richtlinien für die Lebenszykluskosten von Gebäuden: ÖNORM B 1800 Ermittlung von Flächen und Rauminhalten von Bauwerken. Dezember ÖNORM B Bauprojekt- und Objektmanagement. Teil 1: Objekterrichtung. Juni ÖNORM B Bauprojekt- und Objektmanagement. Teil 2: Objekt- Folgekosten. April ÖNORM B Bauprojekt- und Objektmanagement. Teil 3: Objekt- und Nutzungstypologie. Juli ÖNORM B Bauprojekt- und Objektmanagement. Teil 4: Berechnung von Gebäudelebenszykluskosten. Entwurf ab ÖNORM EN Nachhaltigkeit von Bauwerken Bewertung der ökonomischen Qualität von Gebäuden Methoden. Entwurf, August GEFMA 200 Kosten im FM Kostengliederungsstruktur zur GEFMA 100. Entwurf, Juli GEFMA Lebenszykluskostenberechnung im FM Einführung und Grundlagen. Entwurf, September GEFMA Lebenszykluskostenberechnung im FM Anwendungsbeispiel. September ISO Buildings and constructed assets Service-life planning. Part 5: Life-cycle costing. November DIN 276 Kosten im Bauwesen Teil 1: Hochbau. August DIN Nutzungskosten im Hochbau. Februar VDI 2067 Wirtschaftlichkeit gebäudetechnischer Anlagen. Blatt 1: Grundlagen und Kostenberechnung. September TECHNOLOGISCHE TRENDS BEEINFLUSSEN DIE LEBENS - ZYKLUSKOSTEN Neue Materialien und Methoden zur Herstellung beeinflussen die Lebenszykluskosten von Gebäuden und Bauwerken wesentlich, sowohl für Neuerrichtungen als auch bei der Instandhaltung. Beispiele für Entwicklungen der letzten Jahre, welche künftig die Wettbewerbsfähigkeit von KMU im Bereich der Verkehrsinfrastruktur mitbestimmen werden, sind: Schadstoffreinigung mit photokatalytisch aktivierten Oberflächen 10 Recycling und Schonung natürlicher Ressourcen Erhöht brandbeständige Betone für Verkehrsinfrastruktur Selbstverdichtender Beton mit erhöhter Brandbeständigkeit und Helligkeit 11 2-Stunden-Beton zur Schnellreparatur von Fahrbahndecken Neue Verfahren, die in diesem Zusammenhang zum Einsatz kommen und deren Anwendung für KMU aktuell und künftig zu einem wesentlichen Element ihrer Konkurrenzfähigkeit gehören, sind unter anderem: Herstellung neuer Zemente mit geringerem CO 2 Ausstoß bei der Herstellung 12 Helle Oberflächen gegen städtisches Aufheizen und Energieeinsparung (Kühlenergie/Beleuchtung) sowie zur Erhöhung der Sicherheit in Tunneln 13 Oberflächenoptimierung zur Reduktion von Treibstoff- und Energieverbrauch, aber auch zur Erhöhung der Straßensicherheit 14 Vorgespannte Betonbrücken ohne Abdichtung 15 Qualitätssicherung im Betonstraßenbau (Optimierung bzgl. Lärm, Ebenheit, Helligkeit etc.) 16 Keilspaltverfahren zur Beurteilung des Materialverbundes Ergebnisse von Expertenbefragungen zu Lebenszykluskosten von Straßen, Brücke und Tunneln belegen die hohe Bedeutung der vollständigen Analyse unter Einbeziehung der Betriebs- und Nutzungsphase sowie der sozialen Aspekte (Verfügbarkeit, Straßensicherheit, Nutzerkomfort etc.). Die Verfügbarkeit der Infrastruktur hat bei den Objektbetreibern höchste Priorität. 16 ACR INNOVATIONSRADAR

17 Viele technologische Entwicklungen der letzten Jahre sind vielversprechend. Bei ihrer Umsetzung in die Praxis und der Weiterentwicklung gibt es ein enormes Potenzial für KMU, nicht nur im Bereich neuer Rohstoffe, Werkstoffe und Materialien, sondern auch bei neuen Verfahren sowie in der Prozessoptimierung. Auch die Spezialisierung auf Nischenbereiche kann für KMU interessante Zukunftsperspektiven eröffnen. Bei Heizkesseln und Raumheizgeräten wie z.b. Kachelöfen wurde bislang hauptsächlich darauf geachtet, die Anschaffungskosten möglichst gering zu halten. Künftig werden die Lebensdauer von Heizanlagen, der Amortisationszeitraum und die Entwicklung der Energiekosten (Öl, Gas, Holz etc.) eine wichtige Rolle bei der Kaufentscheidung spielen. Kachelöfen übertreffen mit einer Mindestlebensdauer von 30 Jahren vergleichbare Produkte zumindest um den Faktor 2. Die langen Erneuerungszyklen und die geringen Preissteigerungen des Brennstoffes Holz zeigen bei der Betrachtung der gesamten Lebenszykluskosten von Kachelöfen deutliche Kostenvorteile z.b. gegenüber fossilen Heizsystemen. Die Ergebnisse von Lebenszyklusbetrachtungen führen die Sinnhaftigkeit hoch qualitativer (österreichischer) Produkte und deren Hersteller in der Regel KMU vor Augen. Bei der ausschließlich kurzfristigen Betrachtung der Investitionskosten ist die verstärkte Verwendung qualitativ minderwertiger Materialien zu erwarten. Eine ähnliche Argumentation gilt für die österreichischen Hafnerbetriebe allesamt gewerbliche KMU. Auch sie würden von einer Lebenszykluskostenbetrachtung gegenüber ausländischen Billiganbietern profitieren. Seitens des Kachelofenverbandes werden Grundlagendaten zu den Lebenszykluskosten unterschiedlicher Heizsysteme zusammengestellt und statistisch aufbereitet. Die Ergebnisse stehen österreichischen Hafner-Fachbetrieben zur Verfügung. Es gilt, das Bewusstsein der Konsumenten dafür zu schärfen, wie vorteilhaft sich die Lebenszykluskosten eines Kachelofens im Vergleich mit anderen Systemen darstellen. In der öffentlichen Diskussion der Energie- und Klimaproblematik ist bereits ein Umdenken erkennbar. Bei solarthermischen Systemen werden Ökobilanzen von Kollektoren aufgrund von Herstellerangaben untersucht und mit Daten der hydraulischen Systeme 17 ergänzt. Berücksichtigung finden auch die über den Lebenszyklus anfallenden Aufwendungen für Betrieb und Wartung, Recyclingpotentiale und Gutschriften für zum Beispiel substituierte Dacheindeckungen. Für die Bilanzierung wird der zur Herstellung der Anlage verwendete Primärenergieinhalt den erwarteten Energieerträgen und Gutschriften aus dem Recycling gegenübergestellt. Die energetische Amortisationszeit liegt für Flachbettkollektoren im Schnitt bei 1,97 Jahren, für Vakuumröhrenkollektoren beträgt sie lediglich 1,25 Jahre. Bei Photovoltaik-Anlagen werden der über den Lebenszyklus erbrachte Ertrag und für die Herstellung erforderliche Aufwendungen auf eine Lebensdauer von 30 Jahren ermittelt. Die Ertragsrechnung spiegelt im Wesentlichen die Unterschiede der Wirkungsgrade der Zellentypen wieder. Monokristalline Zellen liegen bezüglich Wirkungsgrad und Jahresertrag am höchsten, amorphe Zellen am niedrigsten und bei multikristallinen Zellen im mittleren Bereich. Die energetische Amortisation aller Zellen liegt im Durchschnitt bei ca. 3,3 Jahren. Immer häufiger beeinträchtigen die Auswirkungen von klimatischen Veränderungen in Form von Naturkatastrophen wie Hagel, Sturm oder Starkregen, die Sicherheit und Beständigkeit von Gebäuden Die Zunahme von Hagelschäden an Bauwerken in Österreich 20 ist gut dokumentiert. Die Schadenskosten wirken sich nicht nur auf die gesamte Volkswirtschaft aus, NACHHALTIGES BAUEN 17

18 sondern künftig auch direkt auf die Höhe von Versicherungsprämien und auf die Kosten für die Wiederinstandsetzung. Derzeitige Bautrends (Flachdach, kein Dachvorsprung etc.) wirken sich oft ungünstig auf die Langlebigkeit und Stabilität von Dächern und Fassaden aus. Beispielsweise verkürzt sich die Lebensdauer einer Fassade drastisch, wenn der Dachvorsprung fehlt. Derlei Bausünden können von den Materialien meist nicht abgefangen werden. Umweltresistente Materialien und Befestigungstechniken werden künftig nicht nur ein Entscheidungskriterium für qualitätsbewusste Käufer sein, sondern auch Vorgabe von Versicherungen zur Minimierung der Schadenshöhe und -häufigkeit Besonders in der thermischen Sanierung zeichnet sich eine langfristige Kosteneinsparung durch Qualitätseinbauten ab. Der Einsatz von Carbonfasern nimmt bereits jetzt in vielen Anwendungsbereichen des nachhaltigen Bauens zu. Carbon- Verbundstoffe weisen eine hohe Festigkeit und Steifigkeit auf, bei gleichzeitig geringer Dichte. Durch den Einbau von Carbonteilen in Fassadendämmungen wird eine verbesserte Resistenz gegen Hagel- oder Sturmereignisse erzielt. Das Dach als reine Schutzhaut muss zunehmend weitere Funktionen wie Warmwasser- und Elektrizitätserzeugung übernehmen und wird damit zunehmend auch zum Nutzobjekt. Auch in optischer Hinsicht werden vermehrt Ansprüche an Dachkonstruk- Abb. oben: ÖBB Konzernzentrale, Hauptbahnhof Wien Wettbewerb, 2. Stufe (Entwurf: Holzbauer & Partner ZT-GMBH, Visualisierung: Anton Faustmann) 18 ACR INNOVATIONSRADAR

19 Umweltbeständigkeit ist ein Entscheidungskriterium für den Kauf und ein großes Thema für Versicherungen. tionen gestellt. Insbesondere der starke Aufschwung von Solar- und Photovoltaikanlagen am Dach erfordert ein Zusammenspiel von verschiedenen Technologien. Auch Komplettdachsysteme (vorgefertigte Dachelemente) könnten vor allem bei Industrieobjekten zunehmend an Bedeutung erlangen. Als Dacheindeckung werden aufgrund ihrer positiven Eigenschaften (Gewicht, Witterungsbeständigkeit etc.) vermehrt Materialien wie Stahl, Aluminium oder andere Metalle oder Legierungen eingesetzt. Dies ermöglicht metallverarbeitenden KMU in einen neuen Markt einzutreten, der jedoch rein auf Verdrängung basiert. Der Grund für die steigende Anzahl an Metalldächern liegt vor allem in der zunehmenden Anzahl an Flach- und Pultdächern. Nachträgliche Einbauten mindern oft die Langlebigkeit, aber vor allem die Stabilität von Dach- und Fassadensystemen. Hier sei vor allem der Einbau von Solar- und Photovoltaiksystemen zu nennen. Durch den nachträglichen Einbau von Solarpaneelen kann es zu Problemen bei der ursprünglichen statischen Auslegung eines Daches kommen, bei welcher eine Belastung durch Solarpaneele (inkl. Wasser) nicht vorgesehen war 23. Der Forschungsbedarf liegt unter anderem in der nachhaltigen Betrachtung der Produkte im Sinne der Dauerhaftigkeit. Diese müsste simuliert werden durch Zeitraffer der Belastungen. Wenige Forschungseinrichtungen haben allerdings derzeit die Möglichkeiten und auch den Auftrag dazu 24. Das Thema Sanieren wird in den nächsten Jahrzehnten in der Baubranche sehr präsent sein. Dadurch wird sich auch der Fokus mehr auf hagel- und sturmsichere Materialien richten. Wenn Produzenten hagelsichere Dacheindeckungen anbieten, werden diese von den Kunden auch gezielt nachgefragt. Nachgewiesene hagelsichere Dacheindeckungen sind: Flachdächer mit Bekiesung Blechdächer mit vollflächiger Unterlage Bitumenschindel mit vollflächiger Unterlage Durch den Einsatz neuer Materialien und Verbundstoffe sind aber auch die Verarbeitungsmethoden im Wandel. So werden Klebe- und Schweißtechniken gegenüber Schraubtechniken immer mehr bevorzugt, auch weil sie in vielen Fällen die Langlebigkeit eines Produktes fördern. Als Beispiel sei hier das Hybridfügen erwähnt: durch die Verknüpfung von zwei oder mehreren Fügetechniken können die jeweiligen Vorteile der einzelnen Techniken gezielt genutzt werden. Diese neuen Verarbeitungstechniken tragen dazu bei, dass Dacheindeckungen oder Fassadenkonstruktionen in Bezug auf Extremereignisse wie Hagel oder Sturm widerstandfähiger sind. Besonders wichtig sind in diesem Zusammenhang die korrekte Handhabung und Aufbringung, die nur mit einer guten Schulung der Ausführenden möglich sind. Der Einsatz von resistenteren Materialien und Techniken führt zu geringeren Kosten für Instandhaltung und Wartung. Im D-A-CH Raum gibt es (Deutschland, Österreich, Schweiz) Bestrebungen, (ökologische) Baumaterialien und Bauprodukte hinsichtlich ihrer Hagelresistenz zu klassifizieren. Bemühungen in der Schweiz haben bewirkt, dass durch die Vereinigung Kantonaler Feuerversicherungen (VKF) ein entsprechender Standard geschaffen wurde, der nun auch in Österreich zur Anwendung kommt Eine europaweite Standardisierung der bislang nur regionalen Regelungen für Windlasten wird angestrebt. * Laut einem Bericht der Präventionsstiftung der kantonalen Gebäudeversicherungen (KGV) der Schweiz ist die Hagelresistenz der heute eingesetzten Materialien niedriger als früher 27. Doch an Fassadenmaterialien und Fassadenkonstruktionen werden * Die Technologie-Roadmap Naturkatastrophen befasst sich mit aktuellen Markt- und Produktentwicklungen sowie technologischen Trends im Hinblick auf die Vermeidung und Verringerung von Schäden an Bauwerken durch Sturm- und Hagelereignisse. Sie ist auf der ACR-Website in voller Länge zum Download verfügbar. NACHHALTIGES BAUEN 19

20 An Fassadenmaterialien und -konstruktionen werden immer höhere funktionelle Anforderungen gestellt. immer höhere funktionelle Anforderungen gestellt. So sollen sie neben einer optimalen Dämmwirkung auch ökologischen Ansprüchen genügen. Zunehmend werden Fassadenflächen zur Energiegewinnung herangezogen, wofür viele unterschiedliche Materialien eingesetzt werden. Und aus optischen Gründen finden vermehrt Materialien wie Glas als Fassadenelemente Verwendung, wodurch auch die Anzahl an Beschattungsvorrichtungen zunimmt (VKF, 2008). Membranfassaden oder nanotechnische Beschichtungen ermöglichen neue Formen und unterschiedliche Materialien für die Gestaltung von Fassaden. All diese Ansprüche bringen große Herausforderungen bezüglich Beständigkeit mit sich. Bei der Forderung nach einer hagel- und sturmresistenten Fassade kann der Einbau von Karbonteilen in die Fassade deren Beständigkeit erhöhen. Allerdings bringen neue Materialien oft nur scheinbare Effekte, so nimmt der Lotuseffekt * mit der Dauer der Beanspruchung ab. Aktuelle Verputzsysteme zur Erhöhung der Belastbarkeit enthalten?? bereits einen vermehrten Faseranteil. Beständigere Fassadensysteme (z.b. Synthesa) werden als Marktvorteil genutzt, um qualitativ bessere Produkte zu einem höheren Preis platzieren zu können 28. Holz als Baustoff wird nach wie vor stark nachgefragt, da dieser Werkstoff vor allem Dauerhaftigkeit und Behaglichkeit verspricht, was von vielen Kunden gewünscht wird. Speziell in sichtbaren Bereichen ist die Nachfrage nach Holz ungebrochen man soll sehen, was drin ist. Vor allem Massivholz genießt eine hohe Akzeptanz. Gleichzeitig besteht der Wunsch nach wartungsfreien Produkten, weshalb Hybridprodukte entwickelt wurden, wie beispielsweise die seit den 1950er Jahren produzierten Holz-Alufenster. Unbehandelte Holzfassaden sind gegenüber Hagel sehr dauerhaft und wartungsarm. Für beschichtete Fassaden arbeitet die HFA an der Entwicklung eines Hagelindikators: eine kleine Fläche wird an der Fassade angebracht und zeigt an, wann eine Wartung der Fassade erforderlich ist. Ein Schwerpunkt der Holzforschung befasst sich mit dem Einlagern bestimmter Stoffe im Holz, die das Material widerstandsfähiger machen sollen. Eine solche Möglichkeit ist die Druckimprägnierung, eine andere ökologisch verträglichere Methode ist das Einlagern natürlicher Harze im Holz oder thermobehandelte Hölzer. Der Markt für Fassaden mit Wood-Plastics-Composite (WPC) verstärkt sich laufend, da die Verwitterung des Holzes nicht immer optisch dem Wunsch der Inhaber entspricht 29. Allerdings sind die qualitativen Unterschiede in den angebotenen WPC- Materialien sehr groß. Glatte und großflächige Fassaden- und Dachteile werden zwar von Architekten wegen der Formgebung gewünscht, sie setzen sich allerdings auf Kundenseite nur sehr langsam durch 30. Die Vorfertigung im Werk wird immer mehr forciert, um vor Ort Zeit und Montagekosten einzusparen. Bei den Verarbeitungs- und Montagetechniken geht der Trend hin zu schnellen und einfachen Systemlösungen, zum Beispiel Klick- und Stecksysteme. Ein Problem ist allerdings, dass verschiedene Systeme miteinander oft nicht kompatibel sind (HFA, 2012). Für die Montage von Solarthermiekollektoren und Photovoltaikanlagen auf Dächern und Fassaden wurden in den letzten Jahren zahlreiche Systemlösun - gen entwickelt und laufend verbessert. Die Leistungsfähigkeit im Bereich der Klebetechnik ist bereits gut entwickelt, Kleber sind äußerst langlebig und kurzfristige Lasten können gut aufgenommen werden. Die Handhabung stellt allerdings keine Vereinfachung dar, eine gute Schulung des Personals * Als Lotuseffekt wird die geringe Benetzbarkeit einer Oberfläche bezeichnet, wie sie bei der Lotospflanze beobachtet werden kann. 20 ACR INNOVATIONSRADAR

21 ist notwendig, um eine adäquate Qualität garantieren zu können 31. Starre Klebstoffe werden zunehmend durch elastische ergänzt, diese sind in der Lage, Schwingungen besser aufzunehmen und Erschütterungen abzufedern. Vor allem Hybridbaustoffe (z.b. Glas plus Holz für Fassaden oder Holz plus Beton für Böden) können dadurch besser verarbeitet werden 32. Wärme-Dämm-Verbundsysteme (WDVS) werden bei der Montage verklebt und bei größerer Gebäudehöhe zusätzlich verdübelt. Die Dauerhaftigkeit von Fassaden wird durch die laufende Normierung stetig verbessert. Problematisch sind allerdings die zunehmenden üblichen Dämmstärken, welche die Befestigung schwieriger machen (Übergänge, Ecken, Attikas etc.). Hinzu kommt die höhere Zugbeanspruchung der Klebeflächen durch das Gewicht der dickeren Dämmplatten. Dies bezieht sich im Speziellen auf die erhöhten Windkräfte, denen hohe Gebäude ausgesetzt sind. Bei höheren Gebäuden ist der Aufwand für eine Reparatur der Fassade ungemein höher, weshalb verbesserte Beständigkeiten der Materialverbindungen anzustreben sind 33. ENERGIEEFFIZIENZ Energieeffizienz ist ein relativ generischer Begriff, der am erforderlichen Energieinput für eine bestimmte Energiedienstleistung bemessen wird. Die Europäische Union definiert in der Energiedienstleistungsrichtlinie die Energieeffizienz als das Verhältnis von Ertrag an Leistung (Dienstleistung, Waren, Energie) zum Energieeinsatz. Von Effizienz kann dann gesprochen werden, wenn etwas zustande kommt, also eine Wirkung erzielt wird. Andererseits erfordert Effizienz neben der Wirkung auch ein angemessenes Verhältnis zwischen Mitteleinsatz und Wirkung Im allgemeinen Sprachgebrauch wird der Begriff Energieeffizienz oft unklar verwendet und mit Begriffen wie nachhaltiges Bauen, ökologisches Bauen usw. vermischt. Energieeffizienz von/in Gebäuden ist allerdings nur ein Teilaspekt von Nachhaltigkeit im Gebäudekontext. Zunehmend kommen vor allem im Haushaltsbereich hocheffiziente Geräte zum Einsatz und das Kundeninteresse an umweltschonenden Technologien nimmt stetig zu. Häufig werden solche Technologien unter dem Begriff grüne Produkte subsummiert: energieeffiziente Haushaltsgeräte (z.b. Kühlschränke), hochwärmegedämmte Fenster und Türen, zertifizierte Holzprodukte, rezyklierbare Materialien usw. In vielen Ländern gibt es die unterschiedlichsten Formen von Produktzertifizierungen, die dem Kunden eine Entscheidung für ein Produkt schmackhaft machen sollen. Für die Zukunft wird ein anhaltender Aufschwung umweltschonender Produkte vorausgesagt: Im Gebäudesektor stehen umfassende thermische Sanierungen im Zentrum der Steigerung der Energieeffizienz. Leistbare Energie- und Wasser- Abb. oben: Konzert- und Kongresshaus Konstanz, Deutschland Wettbewerb, 2. Preis (Entwurf: Holzbauer & Partner ZT-GMBH, Visualisierung: Anton Faustmann) NACHHALTIGES BAUEN 21

22 Die EU-Gebäuderichtlinie fordert die Betrachtung der Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden. speichergeräte begleiten diesen Trend und sollten für die Hersteller herausragende ökonomische Chancen bieten. Dem Einsatz von sparsamen Einrichtungsgegenständen, Regenwassernutzungssystemen und anderen innovativen Wassertechnologien, die den Verbrauch von Wasserressourcen nachhaltig senken, wird ebenfalls ein großes Marktpotenzial attestiert. Nullenergiehäuser, also Gebäude, die in Jahresbilanz keine externe Energie beziehen, sondern ausschließlich selbst erzeugte Energie verbrauchen, werden vermehrt als Standard angesehen. Von einer Produktsichtweise ergeben sich hier beispielweise Chancen für Hersteller von hocheffizienten Technologien und Energieüberwachungssystemen. Der Energieausweis für Immobilien wird als Entscheidungshilfe für Kunden, als Marketinginstrument für Immobilienfirmen sowie als gesellschaftspolitische Maßnahme zur Bewusstseinsbildung eingesetzt. Die Nutzung von Sonnenenergie wird weiterhin eine wichtige Rolle spielen. Möglichkeiten für Unternehmen bestehen vor allem bei neuen Solarkollektoren und Photovoltaikanlagen auf Dächern, die kostengünstig installiert werden können. Energiesparende Maßnahmen werden umfassender wahrgenommen. Die Entwicklung von Systemen, die eine genaue Überwachung des Verbrauchs über das Internet ermöglichen, steht im Mittelpunkt dieses Trends. Die Verwendung von Energiemessgeräten stellt dabei eine Möglichkeit dar, den Energieverbrauch festzustellen und damit Sparmaßnahmen umzusetzen. Für Herstellung und Anwendung solcher Geräte gibt es ein großes Potenzial, das noch lange nicht ausgeschöpft ist. Die Sicherheit von umweltschonenden Materialien nimmt insbesondere auch im Brandschutz zu. Dazu kommen neue Produkte, die auch die Schutzziele von öffentlichen Gebäuden erreichen, bei vergleichbaren Preisen zu herkömmlichen Produkten. GESAMTENERGIEEFFIZIENZ VON GEBÄUDEN Mit der EU Gebäuderichtlinie soll der Energieverbrauch von Gebäuden drastisch reduziert werden. Dadurch steigt die Energieeffizienz von Gebäu - den pro Serviceeinheit (warmes Zimmer) massiv an. In der Novelle dieser Gebäuderichtlinie aus dem Jahr 2010 wird die Forderung nach Nahe - zu-null-energie-gebäuden und der Be trachtung der Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden festgeschrieben. Ab 2021 dürfen nur noch NZEB (Net- Zero-Energy-Buildings) errichtet werden, Sanie rungen sind zu forcieren und erneuerbare Energien vorzugsweise aus lokalen Quellen sind zu nutzen. Diese Richtlinie wird nun in den Ländern umgesetzt. Der Energieausweis für Immobilien wird seit seiner Einführung im Jahr 2006 als Entscheidungshilfe für Kunden, als Marketinginstrument für Immobilienfirmen sowie als gesellschaftspolitische Maßnahme zur Bewusstseinsbildung eingesetzt. Die Vorlage eines Energieausweises ist ab dem 1. Dezember 2012 auch bei Vermietung und Verkauf von Immobilien verpflichtend. Verwaltungsstrafen von bis zu Euro sind für Verstöße gegen das Energieausweis- Vorlage-Gesetz (EAVG 2012) festgelegt. Im Oktober 2011 wurde die neue OIB-Richtlinie 6 im österreichischen Institut für Bautechnik beschlossen. Die Richtlinie beinhaltet die zusätzliche Angabe von Primärenergiebedarf (PEB), Kohlendioxidemission (CO 2 ) sowie Gesamtenergieeffizienz-Faktor (f GEE ). Auf der ersten Seite des Energieausweises sind folgende Angaben obligatorisch: HWB: Der Heizwärmebedarf PEB: Der Primärenergiebedarf schließt die gesamte Energie für den 22 ACR INNOVATIONSRADAR

23 Bedarf im Gebäude mit ein und beinhaltet alle Vorketten wie z.b. Förderung und Transport. CO 2 : Die Kohlendioxidemission stellt den Endenergiebedarf einschließlich des Energiebedarfes für Transport und Erzeugung sowie aller Verluste dar. f GEE : Der Gesamtenergieeffizienz- Faktor ist der Quotient aus dem End - energiebedarf (Lieferenergiebedarf, LEB) und einem Referenz-Endenergie - bedarf (EEB 26, bezogen auf das Jahr 2007) (Anforderung 2007): f GEE = LEB / EEB 26 Für Wohngebäude berechnet sich der Endenergiebedarf wie folgt: EEB 26 = HWB 26,FL + WWWB Default + HTEB Ref,26 + HHSB Default Der Lieferenergiebedarf für ein Wohngebäude ergibt sich aus folgenden Werten: LEB = HWB Ist + WWWB Default + HTEBIst + HHSBDefault EEE Da es sich beim Warmwasserwärmebedarf (WWWB) und Haushaltsstrombedarf (HHSB) um sehr relative Werte je nach Nutzerverhalten handelt, sind hier Defaultwerte festgelegt, die für die Berechnung heranzuziehen sind. Bei der Berechnung des Gesamtenergieeffizienzfaktors von Gebäuden mit Nutzung von Solarenergie kann der Solarertrag beispielsweise in Oberösterreich zu 100 % eingerechnet werden. Dabei ist auch die solare Hilfsenergie für den Pumpenbetrieb zu berücksichtigen. Tabelle 4: Effizienzklassen laut Energieausweis mit Heizwärmebedarfen und Gesamt-Energieeffizienz-Faktoren Gesamt- Farbskala Effizienzklasse Heizwärmebedarf Energieeffizienz (HWB) Faktor (f GEE ) A++ < 10 kwh/m 2 a 0,55 A+ 10,1 15 kwh/m 2 a 0,56 0,70 A 15,1 25 kwh/m 2 a 0,701 0,85 B 25,1 50 kwh/m 2 a 0,86 1,00 C 50,1 100 kwh/m 2 a 1,01 1,75 D 100,1 150 kwh/m 2 a 1,76 2,50 E 150,1 200 kwh/m 2 a 2,51 3,25 F 200,1 250 kwh/m 2 a 3,26 4,00 G > 250 kwh/m 2 a > 4,00 NACHHALTIGES BAUEN 23