Potentialanalyse Fensterwerkstoffe im Wohnbau

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1 Potentialanalyse Fensterwerkstoffe im Wohnbau Ökonomie und Ökologie im Gebäudelebenszyklus DI Maria Popp, bauxund DI Linus Waltenberger, m.o.o.con Österreichischer Metallbautag, Steyr 7. Mai 2014

2 Berechnung der Lebenszykluskosten Bilanzierung von Umweltfolgen Österreichischer Metallbautag 2014 Steyr 2

3 Simulation von komplexen Modellen Initiierung Erarbeitung der Ziele und Kriterien Erstellung von Lebenszykluskostenbudgets Vorgaben für Architekturbriefings Planung Bewertung von Architekturkonzepten Optimierung Vorentwurf- und Entwurfsplanung Erstellung von Pflichtenheften Ausführungsvorbereitung Prüfung der Ausführungsplanung Erstellen von Monitoringkonzepten Integration von Kriterien in Ausschreibung

4 Modellbildung NT6 Störung 85 NT6 Ausl 650 NT6 Dep NT5 WS/LG/Garage 430 NT6 PF NT4 Lager 620 NT6 WS NT4 Schloss 630 NT6 RC 70 NT3 WS NT3 MS 480 NT4 Tisch 670 NT4 Elektro 180 NT6 NS 200 Magazin NT3 PF 600 NT3 FL 540 Rückbau Erneuerung Umbau Energiekosten techn. Gebäudebetrieb Reinigung Finanzierung Invest Österreichischer Metallbautag 2014 Steyr Zeitachse 4

5 Professionelle Software Österreichischer Metallbautag 2014 Steyr 5

6 Sichere Datenbasis Ca Planungselemente > 1400 Planungselemente mit bis zu 8 Kostenarten mit bis zu 8 Kostenarten NEU: und Ökobilanzdaten NEU: und Ökobilanzdaten mit der Datensicherheit von Österreichischer Metallbautag 2014 Steyr 6

7 Anwendung in Projekten WES Smart Campus, 11/2011 HOERBIGER, 02/2013 Holzbauer und Partner ZT ÖAMTC, 08/ 2013 querkraft architekten WAZ, 10/2012 Pichler & Traupmann Architekten Doppelmayr, AllesWirdGut Architektur Österreichischer Metallbautag 2014 Steyr Post AG, 04/2013 Schenker Salvi Weber Architekten BBRZ, 2012 AllesWirdGut Architektur Garant Tiernahrung, 02/2012 Arbeiterkammer NÖ 2013 Propeller Z 7

8 Vergleich Fenstermaterialien im Wohnbau Potentialanalyse Lebenszykluskosten und Ökobilanz von Fensterelementen im Wohnbau Alufenster Holz/Alu Holz Kunststoff/Alu Kunststoff Österreichischer Metallbautag 2014 Steyr 8

9 Modellbildung - Referenzprojekt Wohneinheiten: 28 Stk. Lifte: 2 Stk. Lager/Technik Massivbau Hauptnutzfläche Fensterfläche: 25% Garage Niedrigenergiehaus Stiegenhaus Flächenverteilung Referenzprojekt HWB-ref= 24,2 kwh/m²a Österreichischer Metallbautag 2014 Steyr 9

10 Lebenszykluskosten Investitionskosten Folgekosten Bauwerkskosten: 850 /m² BGF Anteil der Fenster an Bauwerkskosten: 8 % Regelmäßige Folgekosten Heizung Warmwasser Haushaltsstrom Wartung Reinigung Entsorgung Wasser/Kanal Versicherung Verwaltung Unregelmäßige Folgekosten Erneuerungen Österreichischer Metallbautag 2014 Steyr 10

11 Anschaffungskosten Fenster Intervalle der Investitionskosten für Fenster in % mit Basis Alufenster % Alufenster Holz/Alu Holz Kunststoff/Alu Kunststoff Referenzen: Studie VFF Lücking, Hauser (TU München), KFP Marktanalyse Österreich Österreichischer Metallbautag 2014 Steyr 11

12 Lebenszykluskosten Anteil der Fensterkosten an den Investitions- und Lebenszykluskosten Rahmenbedingungen: Referenzwohnbau mit 25% Fensteranteil, Betrachtungszeitraum: 50 Jahre, Inflation 2%, Baukostenindex 2,7%, Energiekostenindex 4%, Diskontzinssatz 3%, Nutzungsdauer ALU-FENSTER 50 Jahre 8% 4% 1 50 Anteil ALU-FENSTER Jahre

13 Daten zu Lebensdauern von Fensterrahmenmaterialien LD [a] LD Lebensdauer Quellen: [1] BMVBS, Deutsches Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung [2] BTE, Bautechnische Experten Hessen [3] HV SV, Hauptverband Sachverständiger Kärnten & Steiermark [4] ÖNORM B [5] Jodl et al, TU Wien [6] Josef Reis Sachverständiger [7] Swissbau Sachverständiger [8] Nutzungsdauer Wohngebäude, M.Pfeiffer et al [9] CRTIB, Bauplattform Luxembourg [10] Asif et al, Napier University [11] Ritter et al, TU Darmstadt ALU HOLZ/ALU HOLZ KUNSTSTOFF/ ALU KUNSTSTOFF Österreichischer Metallbautag 2014 Steyr 13

14 Lebenszykluskosten Rahmenbedingungen: Referenzwohnbau mit 25% Fensteranteil, Betrachtungszeitraum: 50 Jahre, Inflation 2%, Baukostenindex 2,7%, Energiekostenindex 4%, Diskontzinssatz 3%, Nutzungsdauer ALU-FENSTER 50 Jahre 4% 3,8% 4,1% 7,1% 6,2% 5,4% Anteil ALU-FENSTER 50 Jahre Alufenster Holz/Alu Holz Kunststoff/Alu Kunststoff

15 Ökobilanz und baurelevante Umweltwirkungen Treibhauspotenzial (Global Warming Potential) - GWP Ozonbildungspotenzial (Photochemical Ozone Creation Potential) - POCP Versäuerungspotenzial (Acidification Potential )- AP Primärenergieverbrauch PE (erneuerbar und nicht erneuerbar) In der Ökobilanz werden ausschließlich die im Betrachtungszeitraum durch Herstellung, Nutzung und Entsorgung entstehenden Umweltwirkungen dargestellt. Über eine Ökobilanz nicht darstellbar sind Auswirkungen, die durch nicht nachhaltige Produktionsvorgänge, wie etwa sozial problematische Produktionsbedingungen, Zerstörung intakter Ökosysteme oder die Entstehung von giftigen oder umweltbelastenden Nebenprodukten in der Herstellung, in der Nutzung oder im End of Life-Prozess verursacht werden. Eine Ökobilanz stellt keine umfassende ökologische Bewertung eines Baumaterials dar, aus ihr alleine lassen sich keine generellen Empfehlungen ableiten Österreichischer Metallbautag 2014 Steyr 15

16 Warum Ökobilanzberechnung? kwh/m Energieeffizienzklasse B Energieeffiezienzklasse A Energieeffizienzklasse A++ Betriebsenergie + Graue Energie Material (bezogen auf 50 Jahre) + (Transport) Darstellung des Verhältnisses des Primärenergiebedarfs von der für den Betrieb eines Gebäudes erforderlichen Energie für Heizung, Kühlung, Lüftung und Beleuchtung zu dem erforderlichen Energieaufwand zur Herstellung, Erneuerung und Entsorgung der Materialien und deren Transport von und zur Baustelle bezogen auf einen Zeitraum von 50 Jahren Österreichischer Metallbautag 2014 Steyr 16

17 Ökobilanz eines prototypischen Wohngebäudes Darstellung der prozentuellen Verteilung der Gesamtsumme der in einem Zeitraum von 50 Jahren durch den Bau und Betrieb eines mehrgeschossigen Wohngebäudes hervorgerufenen ozonbildenden, versauerungsaktiven und treibhausrelevanten Emissionen und dem durch das Gebäude verursachten Primärenergiebedarf: Einflussfaktoren auf die Ökobilanz: Energiebedarf Betrieb! Massenanteil Materialwahl Betrachtungszeitraum Lebensdauer End of Life -Szenario 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 2,45% 1,46% Ozonbildungspotenzial POCP Versauerungspotenzial AP 0,71% Treibhauspotenzial GWP 1,16% Primärenergiebedarf PE Österreichischer Metallbautag 2014 Steyr 17

18 Ökobilanz Treibhauspotenzial nach Lebenszyklusphasen: Lebenszyklische Betrachtung Aluminiumfenster vs. Holzfenster Herstellung Nachnutzung / Rückbau Recyclingpotenzial Resultierender Rechenwert 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% POCP AP GWP PE 3% 2% 1% 0% Aluminiumfenster Holzfenster Österreichischer Metallbautag 2014 Steyr 18

19 Ökobilanz Berechnungsmethodik: Mittelwerte aus Fachliteratur Kunststofffenster: einmalige Erneuerung Holzfenster: einmalige Erneuerung Holz-Alufenster: keine Erneuerung Aluminiumfenster: keine Erneuerung 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% POCP AP GWP PE 4% 4% 3% 2% 2% 1% 1% 0% 0% Ozonbildungspotenzial Ozonbildungspotenzial POCP POCP Versauerungspotenzial Versauerungspotenzial AP AP Treibhauspotenzial Treibhauspotenzial GWP GWP Primärenergiebedarf Primärenergiebedarf PE PE Kunststofffenster Holzfenster Holz-Alufenster Alufenster Kunststofffenster Holzfenster Holz-Alufenster Alufenster Österreichischer Metallbautag 2014 Steyr 19

20 Conclusio Treibhauswirksamkeit Die Differenz zwischen bestem und schlechtestem Material beträgt rund 0,4 Prozent bezogen auf das Gesamtgebäude und 50 Jahre Betriebsdauer. Der Einfluss des Rahmenmaterials auf Gesamtbilanz ist unter Annahme optimaler Recyclingszenarien vergleichsweise gering. Eine längere Lebensdauer von Materialien wirkt sich auf die Ökobilanz positiv aus. Lebenszykluskosten Die Differenz zwischen Fensterwerkstoffen hinsichtlich Lebenszykluskosten beträgt rund 3 Prozent bezogen auf das Gesamtinvestitionen und 50 Jahre Betriebsdauer. ALUFENSTER zeigen aufgrund der geringeren Neuinvestitionen und Wartungskosten bei längeren Betrachtungszeiträumen Vorteile. 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Österreichischer Metallbautag 2014 Steyr 20

21 Kontaktpersonen: DI Maria Popp Tel: +43 (0) popp@bauxund.at DI Linus Waltenberger Tel: +43 (0) l.waltenberger@moo-con.com