Lebenszykluskosten - Ökobilanzierung und Materialbewertung beispielhafter Schulprojekte

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1 Holzbau Kompakt 2016 Lebenszykluskosten - Ökobilanzierung und Materialbewertung beispielhafter Schulprojekte Augsburg Dipl. Ing. Architekt Holger König

2 Das Nachhaltigkeitsdreieck - Transparenz Sozial Gesundheit, Reach Inhaltsstoffe vollständige Deklaration Nachhaltigkeit Ökonomie Kosten, Lebenszykluskosten, LCC Ökologie EPD, Lebenszyklusanalyse, LCA Funktionalität, Technik

3 Fos/Bos Biberach 2006-EnoB-Projekt rchitekten Elwert und Stottele, Ravensburg

4 Fos/Bos Biberach 2006-EnoB-Projekt Architekten Elwert und Stottele

5 Fos/Bos Biberach Energiebilanz - LCC

6 SB08 Melbourne Erfolg für das deutscheteam Conversion of barracks into lofts In Speyer, Fa. Osika Ludwigshafen Gerhard-Müller SchoolFOS/BOS Biberach Elvert & Stottele, Ravensburg Administration Center Barnim, Eberswalde GAP Architekten Berlin

7 Gebäudezertifizierung in Deutschland Leistungsorientiertes System Berechnung und Zielwerte für die Bewertung Lebenszykluskosten, Ökobilanz, Risikostoffe

8 Lebenszyklus eines Gebäudes Betrachtungszeitpunkt und Betrachtungszeitraum Betrachtungszeitpunkt geplante Nutzungsdauer Planung und Errichtung Betrachtungszeitraum 1. Grundlagenermittlung 2. Vorplanung 3. Entwurfsplanung 4. Genehmigungsplanung 5. Ausführungsplanung 6. Vorbereitung der Vergabe 7. Mitwirkung bei der Vergabe 8. Objektüberwachung 9. Objektbetreuung/Dokument Jahre Betreiben Betreiben Betreiben Instandhalten Instandhalten Instandhalten Modernisieren Modernisieren Modernisieren Sanieren Sanieren Sanieren end of life Quelle: solidar, Berlin 8

9 Erweiterung der Lebenszyklusanalyse Gesundheit, Komfort Ökologie, Umwelt Luft Wasser Biotop Boden Kriterienkataloge der Systeme BNB und DGNB 3.1.3/20/SOC1.2 Innenraumhygiene 2.1.1/16/OEC 1.1 Lebenszykluskosten 5.2.2/50/PRO2.2 Qualitätssicherung der Bauausführung /ENV1.1 Ökobilanz 1.1.6/6/ENV1.2 Risiken für die lokale Umwelt

10 Fos/Bos Erding 2010 EON Umweltpreis Architekten:kplan AG Abensberg

11 Fos/Bos Erding 2010 realisiertes Gebäude

12 FOS/BOS Erding Energiebilanz 28%

13 LCC 50 Jahre kumuliert - Mittelabfluss 50 a Herstellung - Ver- und Entsorgung Reinigung Wartung Instandsetzung - Rückbau

14 Umweltwirkung 5 Indikatoren, Phasen, 50a, Ökobau.dat Umweltbilanz 50 Jahre - Gebäude und Betrieb Indikatoren: 1 Klimagas 2 Ozonschichtabbau 3 Versauerung 4 Überdüngung 5 Sommersmog Realisierte-Variante Lüftung/Klima Strom Beleuchtung Strom Hilfsstrom Warmwasser Betrieb Heizung Entsorgung Instandsetzung Herstellung 25% Gebäude

15 Klassenzimmer + Bauprodukte Innenausbau: Alle Materialien der ersten zwei Zentimeter Bautiefe aller inneren Oberflächen

16 Risikostoffminimierung Durchgeführte Arbeiten: Risikostoffe definieren Grenzen festlegen Ausschreibungen ergänzen Bauprodukte kontrollieren und zulassen Baustelle überprüfen 8 Bauteilgruppen: z.b. Bodenbelag 15 Einzelbauteile: z.b. Linoleum, Teppichboden 60 Einzelmaterialien: z.b. Kleber, Fugendichtung 9 Einzelfirmen: z.b. Fußbodenleger Zeitraum: Sept bis November 2010

17 Grundschule Stadt Hohen Neuendorf Plus-Energie-Schule Architekten: ibus Berlin/Bremen Vorgestellt SB 2012 Helsinki

18 Schule Hohen Neuendorf - Konzeptvergleich Variantenbetrachtungen Die Standard-Variante erfüllt die Bedingungen des Referenzgebäudes der DIN U-Werte - technische Anlagen Die EnOB-Variante unterschreitet folgende EnOB-Grenzwerte -40 kwh Heizenergiebedarf -70 kwh Endenergiebedarf mit Beleuchtung -100 kwh Primärenergiebedarf mit Beleuchtung - Ziel Plus-Energie-Schule

19 Schule Hohen Neuendorf - Konzeptvergleich Umweltbilanz 50 Jahre - Gebäude und Betrieb Indikatoren: 1 Klimagas 2 Ozonschichtabbau 3 Versauerung 4 Überdüngung 5 Sommersmog Standard-Variante Lüftung/Klima Strom Beleuchtung Strom Hilfsstrom Warmwasser Betrieb Heizung Entsorgung Instandsetzung Herstellung ca % EnOB-Variante mit Photovoltaikgutschrift 75% Gebäude Öl-Heizung, normale Beleuchtung, künstliche Be- und Entlüftung Holzpellet-Heizung, Stromsteuerung, erhöhte natürliche Lüftung

20 Schule Hohen Neuendorf - Konzeptvergleich Umweltbilanz 50 Jahre - Versorgung mit Energie Indikatoren: 1 Klimagas 2 Ozonschichtabbau 3 Versauerung 4 Überdüngung 5 Sommersmog Standard-Variante ohne Schulküche Lüftung/Klima Strom Beleuchtung Strom Hilfsstrom Warmwasser Betrieb Heizung ca % EnOB-Variante mit Photovoltaikgutschrift mit Strom aus BHKW-Gutschrift ohne Schulküche Öl-Heizung, normale Beleuchtung, künstliche Be- und Entlüftung Holzpellet-Heizung, Stromsteuerung, erhöhte natürliche Lüftung, Photovoltaik

21 Gymnasium Schmuttertal, Diedorf Aufgabenstellung des Landratsamtes Augsburg: Besondere pädagogische Anforderungen Plusenergiegebäude Holzbauweise Risikostoffreduzierung/ Bauproduktauswahl und - kontrolle

22 Förderung durch DBU Bauen für die Zukunft Bauen mit Holz Gymnasium Schmuttertal Diedorf/Augsburg als Leuchtturmprojekt

23 Gymnasium Schmuttertal, Diedorf Architekten Kaufmann Nagler Vorarlberg, München

24 Gymnasium Diedorf, Schnitt und Ansicht Architekten Kaufmann Nagler Vorarlberg, München

25 Gymnasium Diedorf 2012 DBU- Projekt Architekten Nagler und Kaufmann Grundriss 1. Obergeschoß

26 Bauphase

27 Gymnasium Diedorf, Dreifach-Turnhalle

28 Gymnasium Schmuttertal - Konzeptvergleich Standard-Variante Referenzgebäudes der DIN Mineralische Bauweise Turnhalle belüftet Variantenbetrachtungen Passivhausvariante Mineralische Bauweise Komplett belüftet PV-Anlage Plus-Energievariante -Holzbauweise -Komplett belüftet -PV-Anlage Plus-Energievariante -Holzbauweise -Schallkomfort -Risikostoffe -Pädagogisches Konzept

29 Gymnasium Diedorf - Konzeptvergleich Herstellungskosten in absolut netto Standard-Variante Plus-Energie-Variante inkl. Photovoltaik ca.+7,5 % Baukonstruktionen KG 300 Baukonstruktionen KG 300 ca.+91,7 % KG 400 Technische Anlagen KG 400 Technische Anlagen 12,839 Mio. 3,288 Mio. 13,803 Mio. 6,303 Mio. 300 Bauwerk - Baukonstruktionen 400 Bauwerk - Technische Anlagen 700 Monitoring 29

30 Endenergiebedarf kwh/m²a Standard-Variante Passivhaus-Variante Plus-Energie-Variante

31 Gymnasium Diedorf - Lebenszykluskosten- Zeitraum 50 Jahre - Konzeptvergleich Lebenszykluskosten in absolut 50 a dynamische Berechnung Energiekosten + 4%/a Standard-Variante EnEV Plus-Energie-Variante mit Photovoltaikgutschrift ca.+25 % ca.- 75 % Neubau Betrieb Reinigung Wartung Instandsetzung Mehrkosten Gebäude(KGR3+4)ca Mio Einsparung Versorgung ca. 17,588 Mio. 31

32 Gymnasium Diedorf- Umweltbilanz Zeitraum 50 Jahre - Konzeptvergleich Indikatoren: 1 Klimagas 2 Ozonschichtabbau 3 Versauerung 4 Überdüngung 5 Sommersmog Standard-Variante Strom Lüftung/Klima Strom Beleuchtung Hilfsstrom Warmwasser Betrieb Heizung Entsorgung Instandsetzung Herstellung ca % Plus-Energie-Variante mit Photovoltaikgutschrift Gas-Heizung, normale Beleuchtung, teilweise künstliche Belüftung PV- Stromsteuerung, vollständig belüftet und teilweise gekühlt 32

33 Ziele der Innenraumhygiene (bei Zertifizierung) BNB Niedrige Immissionskonzentration an flüchtigen und geruchsaktiven Stoffen Sicherstellung eines hinreichenden Luftwechsels bei natürlicher wie mechanischer Belüftung (Qualität in Bezug auf CO 2 -Konzentration) Bewertungskriterien Flüchtige organische Stoffe (VOC) und Formaldehyd in der Innenraumluft deutliche Unterschreitung von 3000μg/m³ TVOC bei Messungen, als Zielwert gilt 500μg/m³ Formaldehyd deutliche Unterschreitung des Formaldehyd-Richtwertes von 120 μg/m³, als Zielwert gilt 60μg/m³ (Gebäude über > 3000 μg/m³ TVOC und >120 μg/m³ Formaldehyd sind von der Zertifizierung ausgeschlossen) 33

34 Informationsbereitstellung für Bauprodukte Anfrage durch Architekt, Bauleitung Unternehmer Großhändler Außendienst Hersteller Innendienst Hersteller Nachhaltigkeitsabteilung Geschäftsführung Werbung, Prospekt Technisches Merkblatt Produktdatenblatt Sicherheitsdatenblatt Leistungserklärung Umweltproduktdeklaration, Umweltlabel Herstellererklärung

35 Bauprodukte Gymnasium Diedorf Ca. 44 Gewerke ausführende Unternehmer 5-50 Bauprodukte = Ca. 600 Bauprodukte geprüft, Materialien Ca. 440 Produktfreigaben Produktzulassung für Gebäude 4-8 Dokumente = Ca Dokumente Dokumentation 35

36 3.1.3/20 Monitoring Innenraumlufthygiene 2,41% Anteil an Gesamtbewertung Ziele der Innenraumhygiene: Sicherstellung der Luftqualität im Innenraum unter hygienischen Gesichtspunkten welche: 1. zu keinen negativen Effekten der Befindlichkeit der Raumnutzer führt 2. die hygienische Sicherheit garantiert 3. zu keiner negativen geruchlichen Wahrnehmung der olfaktorischen Luftqualität führt. Grundsätzlich sind alle Gebäudeteile / Oberflächenmaterialien betroffen Quelle: Schulung BNB-System Ökozentrum NRW, Beckmann 36

37 Gymnasium Diedorf - Messung VOC Vorsorgewert Empfindliche Gruppen Zielwert DGNB-BNB Grenzwert DGNB-BNB Übliche Neubauten Gymnasium Diedorf Normaler Messbereich mikrogramm/m³ Quelle: König/Weinisch, Bericht Risikostoffmessung 2015

38 Gymnasium Diedorf - Messung Formaldehyd Vorsorgewert Empfindliche Gruppen Zielwert DGNB-BNB Grenzwert DGNB-BNB Übliche Neubauten Gymnasium Diedorf 7,4-37 Normaler Messbereich mikrogramm/m³ Quelle: König/Weinisch, Bericht Risikostoffmessung 2015

39 Ergebnisse der Lebenszyklusanalyse Die Lebenszyklusanalyse gibt bei alternativen Lösungen eindeutige Hinweise auf die langfristigen Vor- und Nachteile eines Projektes. Die Lebenszykluskostenberechnung ermöglicht beim Variantenvergleich die Auswahl n der wirtschaftlichsten Lösung. Die Ökobilanz zeigt deutliche Unterschiede bei den verschiedenen Indikatoren. Die Risikostoffanalyse sichert den gesundheitlichen Komfort der Innenräume und den unproblematischen Rückbau. 39

40 Planen Berechnen Betreiben Programm + Datenbank für LCC und LCA

41 Zukunftsfähiges Bauen bedeutet bereits heute Verantwortung für die nächste Generation übernehmen