Kurzgutachten zur energetischen Gebäudesanierung …€¦ · Abb. 5-1: Nachhaltigkeitsdreieck ... Beispiel für Mittelabfluss über 80 Jahre.....5-40 Abb. 5-9: Aufbau des Gebäudes

Ascona GbR Dipl. Ing. Holger König Eschenriederstr. 65, 82194 Gröbenzell, Tel.08131-

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Kurzgutachten zur energetischen Gebäudesanierung KONZEPT

Ökobaustoffe

Teilstudie: Berechnung der Ökobilanz von Dämmstoffen und Baukonstruktionen im Vergleich

Projektbericht und Ergebnisse

Auftraggeber: Bundestagsfraktion der Grünen/Bündnis 90

Autor: Dipl. Ing. Architekt Holger König Datum 15.03.2013 Ascona GbR, Eschenriederstr.65, D – 82194 Gröbenzell Tel. 08131-276983/ Fax 08131.27.69.85/[email protected]

Kurzstudie energetische Gebäudesanierung Berechnung der Ökobilanz von

Dämmstoffen und Baukonstruktionen


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1-1

Inhaltsverzeichnis

1 Veranlassung und Aufgabenstellung 1-4

2 Ausgangslage 2-5

2.1 Vorarbeiten des Instituts Wohnen und Umwelt 2-6

2.2 Erweiterung der Daten 2-7

3 Berechnung der Ökobilanz von Dämmstoffen und Baukonstruktionen im Vergleich 3-8

3.1 Dämmstoffe 3-8

3.1.1 Dämmstoffeigenschaften 3-8

3.1.2 Materialvergleiche 3-9

3.1.3 Zusammenfassung der Materialvergleiche 3-11

3.2 Baukonstruktionen 3-12

3.2.1 Rahmenbedingungen der Berechnung 3-12

3.3 Ergebnisse der Berechnung 3-15

3.3.1 Wärmedämmverbundsystem 3-15

3.3.2 Dämmung zu unbeheiztem Keller ohne Abdeckung 3-17

3.3.3 Dämmung zu unbeheiztem Keller mit Abdeckung 3-19

3.3.4 Dämmung oberste Geschoßdecke nicht begehbar 3-22

3.3.5 Dämmung oberste Geschoßdecke begehbar 3-23

3.3.6 Dämmung zwischen den Sparren 3-25

3.4 Entsorgungskosten und externe Kosten 3-28

3.5 Zusammenfassung 3-28

4 Förderungsmöglichkeiten für Bauprodukte aus Nawaro 4-29

5 Integrale Planungsmethodik 5-30

5.1 Grundlage der Berechnung 5-30

5.2 Datenherkunft 5-31

5.2.1 LEGEP - Bereich Kostenplanung 5-31

5.2.2 LEGEP – Bereich Wärme und Energie 5-33

5.2.3 LEGEP - Bereich Lebenszykluskosten 5-34

5.2.4 LEGEP – Bereich Ökologie: 5-41

5.3 Arbeitsansatz in LEGEP 5-43

5.3.1 Aufbau der Datenbank 5-43




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1-2

5.3.2 Feinelemente 5-44

5.3.3 Komplex/Grobelemente: 5-45

5.3.4 Lebenszykluselemente 5-46

5.4 Zusammenfassung Datenbasis 5-47

6 Anlagen 6-49

6.1 Tabelle Dämmstoffe 6-50

6.2 Tabelle Baukonstruktionen 6-51

7 Quellen 7-56

Abbildungsverzeichnis

Abb. 3-1: Dämmstoff, U-Wert und Materialstärke ............................................................................ 3-9

Abb. 3-2: Dämmstoffkosten für U-Wert 0,2 W/m²K.......................................................................... 3-10

Abb. 3-3: Primärenergieaufwand nicht erneuerbar MJ/m² ............................................................... 3-10

Abb. 3-4: Wirkungsbilanz Treibhausgaspotenzial kg CO2äquival./m².............................................. 3-11

Abb. 3-5: Erfassung der Lebenszyklusphasen in der Ökobilanz ( Rechenregeln). ....................... 3-14

Abb. 3-6: Materialbezogene End of Life-Regel. ............................................................................. 3-15

Abb. 3-7: WDVS – Dämmstoffdicke cm ......................................................................................... 3-16

Abb. 3-8: WDVS - Kosten in €/m² .................................................................................................. 3-16

Abb. 3-9: WDVS – Primärenergie nicht erneuerbar MJ/m²............................................................ 3-17

Abb. 3-10: WDVS – Treibhauspotenzial kg CO2 äquival./m² ......................................................... 3-17

Abb. 3-11: Dämmung Kellerdecke ohne Abdeckung – Dämmstoffdicke cm ................................. 3-18

Abb. 3-12: Dämmung Kellerdecke ohne Abdeckung – Kosten in €/m².......................................... 3-18

Abb. 3-13: Dämmung Kellerdecke ohne Abdeckung – Primärenergie nicht erneuerbar MJ/m²... 3-19

Abb. 3-14: Dämmung Kellerdecke ohne Abdeckung – Treibhauspotenzial kg CO2äquival./m² .. 3-19

Abb. 3-15: Dämmung Kellerdecke mit Abdeckung – Dämmstoffdicke cm .................................... 3-20

Abb. 3-16: Dämmung Kellerdecke mit Abdeckung – Kosten in €/m²............................................. 3-20

Abb. 3-17: Dämmung Kellerdecke mit Abdeckung – Primärenergie nicht erneuerbar MJ/m² ...... 3-21

Abb. 3-18: Dämmung Kellerdecke mit Abdeckung – Treibhauspotenzial kg CO2äquival./m² ...... 3-21

Abb. 3-19: Oberste Geschoßdecke nicht begehbar – Dämmstoffdicke cm................................... 3-22

Abb. 3-20: Oberste Geschoßdecke nicht begehbar – Kosten in €/m² ........................................... 3-22

Abb. 3-21: Oberste Geschoßdecke nicht begehbar – Primärenergie nicht erneuerbar MJ/m² ...... 3-23

Abb. 3-22: Oberste Geschoßdecke nicht begehbar – Treibhauspotenzial kg CO2äquival./m²....... 3-23

Abb. 3-23: Oberste Geschoßdecke begehbar – Dämmstoffdicke cm............................................. 3-24

Abb. 3-24: Oberste Geschoßdecke begehbar – Kosten in €/m² ..................................................... 3-24

Abb. 3-25: Oberste Geschoßdecke begehbar – Primärenergie nicht erneuerbar MJ/m² ............... 3-25

Abb. 3-26: Oberste Geschoßdecke begehbar – Treibhauspotenzial kg CO2äquival./m² .............. 3-25




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1-3

Abb. 3-27: Dämmung zwischen den Sparren – Dämmstoffdicke cm............................................. 3-26

Abb. 3-28: Dämmung zwischen den Sparren - Kosten in €/m²...................................................... 3-26

Abb. 3-29: Dämmung zwischen den Sparren - Primärenergie nicht erneuerbar MJ/m²................ 3-27

Abb. 3-30: Dämmung zwischen den Sparren – Treibhauspotenzial kg CO2äquival./m² .............. 3-27

Abb. 5-1: Nachhaltigkeitsdreieck...................................................................................................... 5-31

Abb. 5-2: Feinelementstruktur in der sirAdos-Datenbank ............................................................... 5-33

Abb. 5-3: Zyklen von Dienstleistungen für das Gebäude................................................................ 5-35

Abb. 5-4: Instandsetzungszyklen für Bauteile und ihre Planung...................................................... 5-36

Abb. 5-5: Lebenszykluskosten bei einem Bauteil im Laufe von 80 Jahren...................................... 5-36

Abb. 5-6: Referenzszenario für den Lebenszyklus nach ISO 15686 ................................................ 5-37

Abb. 5-7: Faktormethode in ISO 15686 ........................................................................................... 5-38

Abb. 5-8: Beispiel für Mittelabfluss über 80 Jahre............................................................................ 5-40

Abb. 5-9: Aufbau des Gebäudes aus Elementen, Positionen, Materialien ..................................... 5-43

Abb. 5-10: Strukturaufbau Datenbank LEGEP................................................................................. 5-44

Abb. 5-11: Aufbau Feinelement aus Positionen................................................................................ 5-45

Abb. 5-12: Aufbau Grobelement aus Feinelementen........................................................................ 5-46

Abb. 5-13: Beispiel für Element mit Folgeelementen im Projekt..................................................... 5-47

Abb. 5-14: Datengrundlage der Berechnung ................................................................................... 5-48

Tabellenverzeichnis

Tabelle 3-1: Konstruktionen, Dämmstoffe, Dämmdicke..................................................................... 3-12 Tabelle 5-1: Kalkulationsbeispiele Haupt- und Nebenleistung........................................................... 5-32 Tabelle 6-1: Tabelle Dämmstoffe im Überblick ................................................................................. 6-51 Tabelle 6-2: Baukonstruktionen im Überblick.................................................................................... 6-55




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1 Veranlassung und Aufgabenstellung Für den Antrag der Bundestagsfraktion der Grünen/Bündnis 90 17/11380 mit dem Titel „Ökologische Baustoffe – Klima schützen, Energie sparen und Ölabhängigkeit reduzieren“ soll für den Antragspunkt 2e „bei Energieausweisen für Gebäude eine Nachhaltigkeitsbewertung Betrachtung des Energieverbrauchs im mit Lebenszyklusbetrachtung der Gebäude, und damit auch bei Herstellung und Abbruch der Gebäude sowie durch die Herstellung und Entsorgung der Baustoffe, ergänzt wird;“ eine Kurzstudie erstellt werden. Die Studie mit dem Titel „Kurzgutachten zur energetischen Gebäudesanierung“ beinhaltet einen Teil „Berechnung der Ökobilanz von Dämmstoffen und Baukonstruktionen im Vergleich“. Der Inhalt und die Ergebnisse dieser Studie enthält der folgende Bericht.




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2-5

2 Ausgangslage Die folgenden Zitate sind dem oben erwähnten Antrag entnommen. „Um die Klimaschutzziele zu erreichen, den Energieverbrauch sowie die CO2- Emissionen zu senken und die Abhängigkeit von Erdölimporten zu reduzieren, ist die Steigerung der Ressourcen- und Energieeffizienz sowie der Nachhaltigkeit im Gebäudebestand ein wichtiger Baustein. In Bezug auf die Modernisierung der Wärmeversorgung von Gebäuden sind immerhin erste Schritte eingeleitet. Alternative Baustoffe haben aber trotz des großen Substitutionspotenzials nur wenig Eingang in die Aktionsprogramme zur Gebäudesanierung gefunden und selbst im Neubau sind sie nur die Ausnahme.“ „Die von der rot-grünen Bundesregierung eingeführten Marktanreizprogramme für ökologische Baustoffe wurden von den nachfolgenden Bundesregierungen nicht weitergeführt. Die Laufzeit der Programme war zu kurz, um wesentliche dauerhafte Preissenkungen der Produkte zu erreichen. Diese konnten gegenüber den Produkten aus der steuerbefreiten stofflichen Nutzung von Erdöl keine gesteigerte Konkurrenzfähigkeit entwickeln, obwohl die im Neubau und der energetischen Gebäudesanierung üblicherweise verwendeten Baustoffe hinsichtlich Energieverbrauch, CO2-Emissionen, Haltbarkeit, Schadstofffreiheit und Recyclingfähigkeit vielfach mangelhaft sind.“ „Obwohl die konventionellen organisch-synthetischen Dämmstoffe über die Steuerbefreiung für die stoffliche Nutzung von Erdöl bereits einen Marktvorteil haben, sind ökologisch nachhaltige Baustoffe in der Fördersystematik der KfW Bankengruppe mit Dämmstoffen auf petrochemischer Basis gleichgestellt. Unter anderem wegen dieses Marktvorteils und den daraus resultierenden niedrigen Preisen der petrochemischen Materialien werden Dämmstoffe aus ökologisch nachhaltigen Materialien weniger verbaut.“ „Viele der im Neubau und der energetischen Gebäudesanierung herkömmlich verwendeten Baustoffe erfüllen nur mangelhaft die Anforderungen an das Nachhaltigkeitsprinzip hinsichtlich ihrer Haltbarkeit, Schadstofffreiheit und Recyclingfähigkeit. Die Grundlagenforschung in diesem Bereich der ökologischen Baustoffe und Bauweisen muss daher dringend intensiviert werden, beispielweise mit einem Forschungsprogramm Bauen mit Holz.“ Das „Kurzgutachten zur energetischen Gebäudesanierung“ hat zum Ziel die Erstellung einer Gesamtstrategie zur energetischen Sanierung des Gebäudebestands. Die Berechnung und Darstellung unterschiedlicher Sanierungsvarianten (herkömmliche/marktgängige Produkte und ökologisch nachhaltige Produkte) verschiedener Baualtersklassen (Gründerzeit, Nach-kriegsbauten, Moderne der 60er/70er Jahre; und Gebäudetypen freistehendes Einfamilienhaus, angebautes Zweifamilienhaus, Mehrfamilienhaus vor 1945, Mehrfamilienhaus nach 1960-1970er) und deren abschließende grafische Darstellung von vollsanierten Wohngebäuden auf dem 7-Liter-Haus Niveau sollen die quantifizierten Nachweis dafür erbringen. Ein Teilaspekt ist der bisher nicht geleistete Bezug zu Konstruktionen mit ökologischen Bauprodukten. Die Teilstudie soll folgende Aspekte darstellen:

• Kosten von Dämmstoffen • Primärenergieverbrauch von Dämmmaßnahmen • Vergleich von Dämmmaterialien in ihrem Lebenszyklus, mit Hinblick auf

Energieeinsatz, externe Kosten, Entsorgungskosten • Mögliche Förderinstrumente.

Im Detail ergeben sich folgende Arbeitsaufgaben:




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2-6

• Kosten von Dämmstoffen, Basis ein m³, zusätzlich Kosten für das Erreichen eines bestimmten Dämmwerts entsprechend der unterschiedlich benötigten Dicke auf Grund der unterschiedlichen Wärmeleitzahl. Datenbasis ist die Veröffentlichung „Wärmedämmstoffe“ der Verbraucherverbände [KOE12]

• Die Entsorgungskosten für die Dämmmaterialien entstehen aus der Entsorgungsklasse des Materials (Europäische Abfallklasse-EAK) und dadurch möglichen Entsorgungswegen. Diese können teilweise variabel gewählt werden, teilweise sind eindeutige Entsorgungswege vorgeschrieben, z.B. thermische Verwertung bei Bauprodukten mit einem Heizwert. Daher lässt sich daraus prinzipiell kein Kostenvor- oder Nachteil belastbar angeben.

• Externe Kosten stellen einen hochaggregierten Kennwert der Ökobilanz dar. Bisher bestehen keine verbindlichen Regelungen bezüglich eines Kostenansatzes für verursachte Umweltbelastungen in Deutschland. Dieser Wert ist deshalb nicht zu liefern.

• Kosten von einer Auswahl von bestimmten Dämmmaßnahmen pro m² als vollständig ausgeführte Bauleistung. Datenbasis ist der sirAdos-Bauelemente Katalog, der vom Anbieter bearbeitet wird. Aufgelistet werden jeweils 5 beispielhafte Konstruktionen als Typvertreter für den Modernisierungsbereich für die Kellerdecke, die Fassade, die oberste Geschoßdecke und das Dach. Darstellungsform Tabelle.

• Für diese Maßnahmen wird jeweils auch eine Ökobilanz mit den Kennwerten für Primärenergieaufwand (MJ) und Klimagaspotenzial (kg CO2-Äquivalen) abgebildet. Die Ökobilanz beinhaltet alle drei Aspekte von Herstellung, Instandsetzung und Rückbau/Entsorgung innerhalb eines bestimmten Lebenszyklus. Da dieser je nach Konstruktion unterschiedlich sein kann, wird ein gleicher Betrachtungszeitraum von 50 Jahren zu Grunde gelegt.

• Ausführungen zu Fördermöglichkeiten von nachwachsenden Rohstoffen können gegeben werden. Hier existiert ein Antrag im Stadtrat München, für den wir Hintergrundzahlen ermittelt haben.

2.1 Vorarbeiten des Instituts Wohnen und Umwelt Die Kurzstudie wurde in wesentlichen Teilen durch das Institut Wohnen und Umwelt (IWU) bearbeitet. Ein Teilergebnis wurde dem Verfasser von Herrn Hinz in Form einer Datei „13 03 13 Die Grünen - Kurzgutachten - IWU Hausdatenblätter“ zu Verfügung gestellt. In diesen Datenblättern wurde für vier Haustypen der Energiebedarf für ein Referenzgebäude und zwei Modernisierungsvarianten berechnet. Die Maßnahmen mit dem das jeweilige Energiebedarfsniveau erreicht wurde, wurden aufgelistet. Aus dieser Liste wurden folgende Angaben übernommen

• Vier Gebäudetypen • Drei Berechnungsvarianten • Baukonstruktionen für die Modernisierung • Dämmmaterialien Standard • Erreichter U-Wert • Dämmschichtdicke • Vollkosten • Energet. bedingte Kosten.

Diese Angaben wurden ergänzt durch:

• Baukonstruktionen • Dämmmaterialien nachwachsend




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2-7

• Kosten LEGEP-Datenbank • Primärenergie nicht erneuerbar • Klimagaspotenzial.

2.2 Erweiterung der Daten

Um die spezifische Fragestellung der Kurzstudie zu erfüllen, wurden die oben erwähnten Angaben des IWU durch folgende Ausführungen ergänzt:

• Baukonstruktionen mit anderen Materialien • Dämmmaterialien nachwachsend • Notwendige Dämmschichtdicke durch andere Wärmeleitzahl • Kosten LEGEP-Datenbank • Primärenergie nicht erneuerbar • Klimagaspotenzial.

Die Zusammenstellung der Daten ist im Anhang unter 6.2 einzusehen.




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3-8

3 Berechnung der Ökobilanz von Dämmstoffen und Baukonstruktionen im Vergleich

Die Berechnungsbasis für Ökobilanz besteht aus den Grundlagendaten für Materialien, die dann für die Berechnung von Bauprodukten und Baukonstruktionen mit bestimmten Leistungsprofilen eingesetzt werden. In diesem Projekt wurde für die Berechnung der Ökobilanz die Datenbank des Bauministeriums für Verkehr, Bauen und Stadtentwicklung (BMVBS) eingesetzt. Diese Datenbank ist öffentlich zugänglich (www.nachhaltigesbauen.de) und wird für die Ökobilanzierung in Deutschland bei der Gebäudezertifizierung nach dem Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen (BNB) angewendet.

3.1 Dämmstoffe

Ausgewählt wurden Dämmstoffe nach Marktverfügbarkeit und Markteinsatz entsprechend der Vorgaben der IWU-Studie und ergänzt durch Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen:

• Mineralwollematten

• Polystyrolplatten

• Zellulosedämmstoffplatten

• Zellulosedämmstoffschüttung

• Hanffasern

• Holzfaserdämmstoffplatten

• Holzfasermatten.

3.1.1 Dämmstoffeigenschaften

Basis für die bauphysikalische Berechnung und die Ökobilanz sind folgende Daten:

• Rohdichte in kg/m³

• Wärmeleitzahl in W/mK

Für einen Materialvergleich sollte eine funktionelle Einheit als Bezugsgröße gewählt werden. Für diese Studie wurde ein Dämmwert, U-Wert als Bezugsgröße gewählt. Dieser U-Wert beträgt 0,2 W/m²K. Je nach Wärmeleitzahl des Materials werden unterschiedliche Materialstärken benötigt, um diesen Wert zu erreichen. Damit ergeben sich zwangsläufig andere Konstruktionspreise und andere Umweltbelastungswerte. Erfasst werden:

• Materialstärke für U-Wert 0,2 W/m²K.

Die Kosten des Materials für den Leistungswert (U-Wert) werden nach den Angaben des bereits zitierten Buches ermittelt. Es sind Endabnehmerpreise am Baumarkt, ohne Berücksichtigung von Transporten, Verschnitt auf der Baustelle, Rabatte oder Kleinmengenaufschläge. Sie beinhalten keine Hilfsmaterialien oder Maschinenleistungen, die zum Erbringen einer bestimmten Konstruktionsleistung notwendig sind. Aus diesen Gründen sind Materialvergleiche nicht zielführend für eine Wirtschaftlichkeitsberechnung. Erfasst werden:

• Kosten in €/m³

• Kosten für U=0,2W/m²K




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3-9

Die Berechnung der Ökobilanz von Dämmstoffen erfolgt nach Regeln der Norm DIN EN 15804. Die Systemgrenze der Datensätze ist „cradle to gate“ (von der Wiege bis zum Werktor), d.h. sie beinhalten keine Datensätze für die Nutzungsphase und die Entsorgung am Ende des Lebenszyklus. Aus diesen Gründen sind Materialvergleiche keine geeignete Basis für Vergleiche in Bezug auf die Umweltwirkung. Die Datensätze beziehen sich in den Ökobilanzmodulen auf unterschiedliche Einheiten, z.B. kg, m³, m². Diese wurden für die Vergleichbarkeit auf einen m³ des jeweiligen Materials umgerechnet. Erfasst werden:

• Gewicht in kg/m²

• Primärenergie nicht erneuerbar MJ/m³

• Primärenergie nicht erneuerbar mJ/m²

• Treibhausgaspotenzial in kgCO2 Äquival./m³

• Treibhausgaspotenzial in kgCO2 Äquival./m².

3.1.2 Materialvergleiche

Folgende Materialunterschiede sind erkennbar:

Die Rohdichte der Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen (Nawaro) sind nahezu alle schwerer als die beiden Standarddämmstoffe. Dies kann im Falle der Holzfaserdämmplatten bis zum achtfachen Gewicht reichen.

Die Wärmeleitzahl ist bei allen Dämmstoffen aus Nawaro um 15% schlechter. Dies führt bei gleichen U-Werten zu einer größeren Materialstärke, dadurch höheren Materialeinsatz und erhöhten Kosten und mehr Gewichtseinsatz.

0 ,1 7

0 ,1 7 5

0 ,1 8

0 ,1 8 5

0 ,1 9

0 ,1 9 5

0 ,2

m

Fa s er P l a tte P l a tte Sc h ü ttu n g Fa s er Fa s er P l a tte

M i n er a l w o l l eP o l y s ty r o lZel l u l o s ed ä mm s to ff H a n f H o l zfa s er d ä mm s to ff

M ate r ia ls tärke [m ] fü r U ‐W e rt 0 ,2 W /m ²K

Abb. 3-1: Dämmstoff, U-Wert und Materialstärke

Die Kosten, um einen U-Wert von 0,2 W/m²K zu erreichen, sind mit Ausnahme der Zellulosedämmstoffschüttung höher als bei den Standarddämmstoffen, dies bedeutet, dass für Dämmstoffe aus Nawaro mit mindestens doppelt so hohen Materialkosten gerechnet werden muss. Bei der Zellulosedämmstoffschüttung ist der konstruktive Aufwand (Hohlraumherstellung) zusätzlich zu berücksichtigen.




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3-10

0

1 0

2 0

3 0

4 0

5 0

6 0

7 0

€ /m ²

Fa s er P l a tte P l a tte S c h ü ttu n g Fa s er Fa s er P l a tte

M i n er a l w o l l eP o l y s ty r o l Zel l u l o s ed ä mm s to ff H a n f H o l zfa s er d ä mm s to ff

Kos te n [€ /m ²] fü r U ‐W e rt 0 ,2 W /m ²K

Abb. 3-2: Dämmstoffkosten für U-Wert 0,2 W/m²K

Der Aufwand für die nicht erneuerbare Primärenergie für die Herstellungsphase ist weitgehend identisch mit den Materialkosten. Dieser Zusammenhang wird gefördert durch die notwendige Materialstärke und die Rohdichte der eingesetzten Materialien. Die Holzfaserdämmplatte in der starren Ausführung erfordert eine Rohdichte von 160 kg/m³. Weiterhin ist zu erwähnen, dass es sich bei dieser Platte um ein Naßverfahren in der Herstellungsphase handelt mit hohem Aufwand für die Trocknung. Neue Ökobilanzen von einem Schweizer Hersteller zeigen einen wesentlichen geringeren Energiebedarf. Diese Datensätze sind in die vorliegende Ökobau.dat noch nicht integriert.

0

1 0 0

2 0 0

3 0 0

4 0 0

5 0 0

6 0 0

7 0 0

8 0 0

M J/m ²


M i n er a l w o l l eP o l y s ty r o l Zel l u l o s ed ä mm s to ff H a n f H o l zfa s er d ä mm s to ff

P r im äre ne rg ie n ich t e rne ue rbar [M J/m ²]

Abb. 3-3: Primärenergieaufwand nicht erneuerbar MJ/m²




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3-11

Der nicht erneuerbare Primärenergieverbrauch summiert den Einsatz von endlichen abiotischen energetischen Ressourcen wie Steinkohle, Braunkohle, Erdöl und Erdgas und Uran. Kohle wird hauptsächlich zur Energieerzeugung verwendet, die Nutzung von Uran bezieht sich ausschließlich auf die Energieerzeugung in Atomkraftwerken. Erdgas und Erdöl kommen im Wesentlichen zur Energieerzeugung zum Einsatz, sind aber auch ein stofflicher Bestandteil von Kunststoffen. Die Wirkungsbilanz in Hinblick auf das Treibhausgaspotenzial, ausgedrückt in kg CO2 Äquival., zeigt ein anderes Bild als der nicht erneuerbare Primärenergiebedarf. Dies beruht auf dem Rechenansatz in der Ökobilanzierung für nachwachsende Rohstoffe und deren Treibhausgaspotenzial. Das Treibhausgaspotenzial (Global Warming Potential – GWP) be-schreibt den anthropogenen (durch den Menschen verursachten) Anteil an der Erwärmung des Erdklimas. Es wird als Kohlendioxid-Äquivalent (CO2-Äquivalent) angegeben. Um die Verweildauer der Klimagase in der Atmosphäre mit zu berücksichtigen, wird immer auch ein Integrationszeitraum mit angegeben, zum Beispiel GWP 100 für 100 Jahre. Der in den nachwachsenden Materialien eingelagerte Kohlenstoff wird in der Herstellungsphase als Gutschrift bilanziert. Dies führt zu den in der nachfolgenden Tabelle aufgezeigten negativen Werten. Der Indikator Treibhauspotenzial ist nicht geeignet, um eine Aussage über die Menge des gespeicherten Kohlendioxids durch die nachwachsenden Baustoffe im Gebäude während der Nutzungsphase zu treffen, da der Kohlendioxidspeicher am Ende des Lebenszyklus des Materials thermisch verwertet wird.


M i n er a l w .P o l y s ty r o l Zel l u l o s ed ä mm s to ff H a n f H o l zfa s erd ä mm s to ff

‐2 5 0

‐2 0 0

‐1 5 0

‐1 0 0

‐5 0

0

5 0

1 0 0

kg CO 2 /m ³


M i n er a l w .P o l y s ty r o l Zel l u l o s ed ä mm s to ff H a n f H o l zfa s erd ä mm s to ff

Tre ibhauspo te n t ia l [kg CO 2/m ³]

Abb. 3-4: Wirkungsbilanz Treibhausgaspotenzial kg CO2äquival./m²

3.1.3 Zusammenfassung der Materialvergleiche

Der Materialvergleich der Dämmstoffe bezogen auf die funktionale Einheit U-Wert 0,2 W/m²K und ausschließlich für die Herstellungsphase zeigt bei den Kosten und bei dem Indikator nicht erneuerbare Primärenergie der Ökobilanz keine Vorteile der Dämmstoffe aus Nawaro. Bei der Angabe des Treibhausgaspotenzials ist der Vorteil gegenüber den beiden Standarddämmstoffen klar erkennbar, da die Kohlenstoffgutschrift in der Herstellungsphase besonders prägnant in Erscheinung tritt.

Nach dieser Ersteinschätzung der unterschiedlichen Dämmstoffmaterialien werden Baukonstruktionen untersucht, die für die Dämmung die unterschiedlichen Materialien einsetzen.




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3-12

3.2 Baukonstruktionen

Die IWU-Studie für die Gebäudemodernisierung unterscheidet verschiedene Baukonstruktionen, die sowohl die Gebäudehülle als auch die technischen Anlagen betreffen. In dieser Kurzstudie werden nur Baukonstruktionen berücksichtigt, die mit Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen konstruiert werden können. Folgende Konstruktionen wurden berechnet:

Außenwand (AW): Wärmedämmverbundsystem (WDVS) Decke zum unbeheizten Keller = Dämmung unterhalb der Decke (U-D), ohne Schutz

vor Beschädigung (o), mit Schutz vor Beschädigung (m) Oberste Geschoßdecke mit Dämmung oberhalb der obersten Geschoßdecke (O-D),

nicht begehbar (nb), begehbar (b) Dachdämmung (D), zwischen den Sparren gedämmt (zS).

Die eingesetzten Materialien erreichen eine Wärmeleitzahl (WLZ) bei den Standarddämmstoffen von 0,035 W/mK, bei den Nawaro-Dämmstoffen von 0,040 W/mK. Folgende Materialien wurden bei der Berechnung angenommen: Baukonstruktion Standard mit

WLZ Materialstärke cm

Nawaro mit WLZ Materialstärke cm

AW - WDVS Polystyrol verputzt PS

7 – 18 Holzfaserplatten verputzt HF

8- 20

DE – unten gedämmt –ohne Schutz U-D o

Mineralwolle MW

7 - 8 Holzfaserplatten flexibel HWF-fl

8 - 9

DE – unten gedämmt –mit Schutz – U-D m

Mineralwolle verputzt MW

5 - 8 Zelluloseplatten und Holzfaserplatte ZELL+HF

6 - 9

DE – oben gedämmt – nicht begehbar D-o-nb

Polystyrol PS 14 -20 Hanffaserplatten 16 - 23

DE – oben gedämmt – begehbar D-o-b

Mineralwolle abgedeckt Spanplatte MW

14 - 20 Zellulosedämm-stoff eingeblasen, Holzverschalung ZELL+Holz

16 - 23

DA Zwischensparrendämmung zSp

Mineralwolle 11 - 20 Zellulosedämm-stoff eingeblasen, Holzfaserplatte ZELL

13 - 23

Tabelle 3-1: Konstruktionen, Dämmstoffe, Dämmdicke 3.2.1 Rahmenbedingungen der Berechnung Folgende Rahmenbedingungen für die Vergleiche wurden berücksichtigt. Funktionale Einheit Die funktionale Einheit beschreibt die Bezugsgröße aller Berechnungen. In dieser Studie werden alle Angaben auf jeweils 1 m² Baukonstruktionsfläche bezogen. Die Vergleichskonstruktionen beziehen sich außerdem auf denselben U-Wert. Weitere Aspekte wie Baustoffklasse in Bezug auf den Brandschutz werden nicht herangezogen. Kosten




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3-13

Für die IWU-Studie wurden sowohl die Vollkosten einer funktionalen Einheit, als auch die spezifischen Kosten für die energetische Verbesserung angegeben. Bei den Konstruktionen für die Keller- und oberste Geschoßdecke sind diese Kosten gleich. Bei der Außenwand und der Zwischensparrendämmung ergeben sich erhebliche Unterschiede. Bei der Dachmodernisierung wird beispielweise auch die vollständige Eindeckung der Dachfläche mit erneuert. Die Kosten wurden aus einer älteren Studie über den Baukostenindex auf das Jahr 2012 hochgerechnet. Die Angaben sind einmalige Herstellungskosten. Dies bedeutet, dass hier ein Lebenszykluskostenansatz unter Berücksichtigung verschiedener Dauerhaftigkeiten nicht berücksichtigt wird. Dies ist ein wesentlicher Unterschied zur Ökobilanz. Die Kostenangaben bei den Leistungspositionen in der sirAdos-Datenbank beziehen sich auf das Preisniveau 2012 und sind damit identisch mit der IWU-Studie. Die Kostenangaben der Bauelemente in der sirAdos-Element-Datenbank sind aus den sirAdos-Leistungspositionen zusammengesetzt (siehe hierzu auch Kapitel 5.3.2. Sie berücksichtigen alle notwendigen Nebenleistungen für eine funktionale Einheit und entsprechen damit in der Preisangabe der Vollkostenrechnung nach der IWU-Tabelle. Nur bei der Modernisierungsangabe des geneigten Daches wurden nur die Kosten der Dämmmaßnahme angegeben. Ein Vergleich der Kostenangaben zeigt relativ geringe Abweichungen der Kosten-/Preisangaben, die sich außerdem systematisch (gleichmäßige Steigerung bei zunehmender Dämmstoffschichtdicke) verhalten. Die Gründe sind vor allem darin u suchen, dass sich die sirAdos-Elemente und Preisangaben auf Neubauten beziehen, während die IWU-Kostenangaben sich auf abgerechnete Projekte im Baubestand beziehen, die wegen der notwendigen Anpassungsarbeiten etwas teurer ausfallen. Bauphysikalische Berechnung der Dämmstoffschichtdicke Den IWU-Berechnungen liegen Modellierungen der Konstruktionen zu Grunde, die ein bestimmtes Energiebedarfsniveau des gesamten Gebäudes erreichen sollen. Die Wärmeleitzahl der eingesetzten Materialien beträgt 0,035 W/mK. Da die Dämmstoffe aus Nawaro nur Wärmeleitzahlen von 0,040 W/mK erreichen, müssen die Dämmstoffschichtdicken erhöht werden, um denselben U-Wert zu erreichen. Details hierfür sind der Tabelle 6.2 im Anhang zu entnehmen. Im Prinzip müssen die Dämmstoffschichtdicken der Nawaro-Stoffe um 1 – 3 cm erhöht werden. Zyklus Für jede Bauteilschicht und das darin enthaltene Material bestehen unterschiedliche Lebensdauern. Da diese Studie von einem Betrachtungszeitraum des Gebäudes von 50 Jahren ausgeht, spielt es keine Rolle, ob die Dauerhaftigkeit 30, 40 oder 45 Jahre beträgt, da im Betrachtungszeitraum die Konstruktion einmal erneuert wird und damit auch die entsprechende Entsorgung des Materials anfällt. Bezüglich des Betrachtungszeitraums und der Dauerhaftigkeit ergibt sich seit 2009 eine Orientierung am Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen (BNB) des Bundesministeriums für Verkehr, Bauen und Stadtentwicklung (BMVBS) bzw. der Deutschen Gesellschaft Nachhaltiges Bauen (DGNB). In den jeweiligen Kriterienbriefen Nr. 2.2.1 (BNB) oder Nr. 16 (DGNB) sind die Rechenregeln für die Ermittlung der Lebenszykluskosten niedergelegt, in den jeweiligen Kriterienbriefen Nr. 1.1.1 – 1.1.6, 2.1.1 – 2.1.2 (BNB) oder Nr. 1-6, 10 - 11 (DGNB) sind die Rechenregeln für die Ermittlung der Ökobilanz niedergelegt. Diese Systeme ermöglichen eine Bewertung der erzielten Ergebnisse. Ökobilanz Im Gegensatz zu den Kostenangaben wird für die Ökobilanz der Rechenansatz der Lebenszyklusanalyse durchgeführt. Dieser bezieht die Dauerhaftigkeit der Materialien und die




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3-14

Aufwendungen für die Entsorgung am Lebenszyklusende mit ein. Die Erläuterung zu den Ökobilanzdaten und dem Berechnungsansatz sind dem Kapitel 3.1.2 Absatz Ökobilanz und 5.2.4 zu entnehmen. Da in Baukonstruktionen verschiedene Materialien zum Einsatz kommen, wird die Berechnung umfangreicher und es gilt die Einflüsse verschiedener Materialien zu berücksichtigen. Da in die Legep-Elemente wie bei den Kostenberechnungen alle Aufwendungen für die benötigten Nebenleistungen einer Konstruktion einbezogen werden, ist die Modellierung umfangreicher, als wenn nur ein einzelner Dämmstoff bilanziert wird. Der Ansatz der Lebenszyklusanalyse vermeidet damit die systematischen Fehler der Einzelmaterialbetrachtung. Da die End of Life-Phase in der Ökobilanz eine wesentliche Rolle spielt werden deren Rahmenbedingungen in dem folgenden Abschnitt genauer ausgeführt.

Die Behandlung der „End of Life“-Phase in der Ökobilanz Die Phasen der Lebenszyklusbetrachtung in der Ökobilanz werden grob unterteilt in

1. Herstellung 2. Nutzungsphase 3. Beseitigung –End of life (EOL).

Jede Phase kann spezifische Untergruppen enthalten. Die folgende Übersicht (Abb. 12.8) zeigt auf welche Phasen bei der Ökobilanzierung berücksichtigt werden und welche nicht.

Abb. 3-5: Erfassung der Lebenszyklusphasen in der Ökobilanz ( Rechenregeln). Die End of Life- Phase bedarf einer besonderen Analyse, da in Abhängigkeit von den Materialien unterschiedliche Lösungen möglich sind. In der bereits angesprochenen Ökobau.dat sind zur Erleichterung der Berechnung eindeutige Entsorgungsszenarien für bestimmte Werkstoffkategorien vorgegeben. Diese beinhalten in der Folge bestimmte Verrechnungsregeln z.B. Gutschriften für Recyclingpotenziale. Die untere Abbildung (Abb. 12.9) listet diese Regeln noch einmal auf.




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3-15

Abb. 3-6: Materialbezogene End of Life-Regel. Für die nachwachsenden Materialien ist von Bedeutung, dass die CO2-Gutschriften aus der Wachstumsphase durch die vorgesehene thermische Verwertung auf „0“ gestellt werden. Allerdings wird die bei der Kraft-Wärmekopplung erzeugte Stromproduktion dem Material gutgeschrieben. 3.3 Ergebnisse der Berechnung

Die Baukonstruktionen der Standardvarianten nach IWU-Studie und in der Ausführung mit nachwachsenden Rohstoffen wurden in der integralen Software LEGEP modelliert und berechnet. In den folgenden Abbildungen werden die Standardlösungen immer mit der Farbe „lila“ abgebildet, die Nawaro-Lösungen mit einer anderen Kennzeichnungsfarbe. Die Reihenfolge richtet sich nach den eingesetzten Dämmstoffdicken, die vom IWU berechnet wurden, um den gewünschten Energieeinsparungsbedarf zu erzielen. In der Abfolge entsprechen sich immer die einzelnen oder im Block aufeinanderfolgenden Konstruktionen. 3.3.1 Wärmedämmverbundsystem Für die energetische Modernisierung der Außenwand wurde seitens der IWU-Studie ein Wärmedämmverbundsystem vorgeschlagen. Dieses wird üblicherweise mit dem Dämmstoff Polystyrol ausgeführt und anschließend verputzt. Für die Nawaro-Variante wird als Dämmstoff eine starre Holzweichfaserplatte angenommen. Diese Platte ist wesentlich schwerer als das Polystyrolsystem und benötigt keine Flammhemmer für die Ausführung. Dämmschichtdicke Die Dämmschichtdicke muss je nach benötigtem U-Wert bei der Nawaro-konstruktion erhöht werden.




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3-16

Däm m sch ich td ick e [cm ]

0

5

1 0

1 5

2 0

2 5

P S H F P S H F P S P S P S H F H F H F P S H F

W ä rm ed ä mm verb u n d s y s tem

cm

Abb. 3-7: WDVS – Dämmstoffdicke cm Kosten Die Kosten für die Nawaro-Konstruktion liegen ca. 15% höher als die Standardkonstruktion. Der Mehrpreis ist durch die höheren Materialkosten begründet.

Ko s ten LEG EP [€ /m ²]

0

2 0

4 0

6 0

8 0

1 0 0

1 2 0

1 4 0

1 6 0

1 8 0


W ä rm ed ä mm ver b u nd s y s tem

€ /m ²

Abb. 3-8: WDVS - Kosten in €/m² Ökobilanz Die nicht erneuerbare Primärenergie liegt für die Nawaro-Konstruktionen um 250 – 300% niedriger als die Standardkonstruktion.




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3-17

P E n ich t e rn eue rb a r [M J/m ²]

0

2 0 0

4 0 0

6 0 0

8 0 0

1 0 0 0

1 2 0 0

1 4 0 0

1 6 0 0


W ä rm ed ä mm ver b u n d s y s tem

M J/m ²

Abb. 3-9: WDVS – Primärenergie nicht erneuerbar MJ/m² Das Treibhauspotenzial der Nawaro-konstruktion liegt im Gutschriftbereich und damit um das 6-fache günstiger als die Standardkonstruktion.

T re ib h au sp o ten tia l [k g CO 2 äqu iva l.]

‐4 0

‐2 0

0

2 0

4 0

6 0

8 0

1 0 0

1 2 0

1 4 0


W ä rm ed ä mm verb u n d s y s tem

kg CO 2 äqu iv .

Abb. 3-10: WDVS – Treibhauspotenzial kg CO2 äquival./m² 3.3.2 Dämmung zu unbeheiztem Keller ohne Abdeckung Die Dämmung zum unbeheizten Keller an der Unterseite der Geschoßdecke wird in der Standardkonstruktion mit kaschierten Mineralwolleplatten (Rieselschutz) ausgeführt, für die Nawaro-Konstruktion mit flexiblen Holzfaserplatten. Beide Konstruktionen werden nicht zusätzlich gegen Beschädigung geschützt. Dämmschichtdicke Die Dämmschichtdicke muss je nach benötigtem U-Wert bei der Nawaro-konstruktion erhöht werden. Die Erhöhungen betragen 1 cm.




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3-18


01

2345

678

91 0

MW HW F f l M W HW F f l

cm

Abb. 3-11: Dämmung Kellerdecke ohne Abdeckung – Dämmstoffdicke cm

Kosten Die Kosten für die Nawaro-Konstruktion liegen ca. 15% niedriger als die Standardkonstruktion. Der Mehrpreis der Standardkonstruktion ist durch die höheren Materialkosten, wegen der Nichtbrennbarkeit (Baustoffklasse A) und der Kaschierung für den Rieselschutz begründet.


0

5

1 0

1 5

2 0

2 5

3 0

3 5

4 0


U ‐D ec ke o

€ /m ²

Abb. 3-12: Dämmung Kellerdecke ohne Abdeckung – Kosten in €/m²

Ökobilanz Die nicht erneuerbare Primärenergie liegt für die Nawaro-Konstruktionen um ca. 50% niedriger als die Standardkonstruktion.




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3-19

P E n ich t e rn eu e rb a r [M J/m ²]

0

1 0

2 0

3 0

4 0

5 0

6 0

7 0

8 0


U ‐Dec ke o

M J/m ²

Abb. 3-13: Dämmung Kellerdecke ohne Abdeckung – Primärenergie nicht erneuerbar MJ/m² Das Treibhauspotenzial der Nawaro-konstruktion liegt um ca. 25% günstiger als die Standardkonstruktion.

T re ib h au spo ten tia l [k g CO 2 äqu iva l.]

0

1

2

3

4

5

6


U ‐D ec ke o

kg CO 2 äqu iv .

Abb. 3-14: Dämmung Kellerdecke ohne Abdeckung – Treibhauspotenzial kg CO2äquival./m²

3.3.3 Dämmung zu unbeheiztem Keller mit Abdeckung Die Dämmung zum unbeheizten Keller an der Unterseite der Geschoßdecke wird in der Standardkonstruktion mit verputzten Mineralwolleplatten ausgeführt, für die Nawaro-Konstruktion mit Zellulosedämmplatten. Beide Konstruktionen werden zusätzlich gegen Beschädigung geschützt. Die Mineralwolleplatte wird dazu verputzt, die Zelluloseplatte mit einer Hartfaserplatte abgedeckt. Dämmschichtdicke




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3-20

Die Dämmschichtdicke muss je nach benötigtem U-Wert bei der Nawaro-konstruktion erhöht werden. Die Erhöhungen betragen 1 cm.


0123456789

1 0

MW ZELL+H F MW ZELL+H F MW ZELL+H F MW ZELL+H F

Un ter d ec ke m i t Ab d ec ku n g

cm

Abb. 3-15: Dämmung Kellerdecke mit Abdeckung – Dämmstoffdicke cm

Kosten Die Kosten für die Standard-Konstruktion liegen ca. 15% höher als die Nawaro-konstruktion. Der Mehrpreis ist durch den höheren Aufwand für den Verputz begründet. Die Standardkonstruktion ist unbrennbar Eine Konstruktion mit 30 Minuten Feuerwiderstandsdauer wäre auch mit Zellulosedämmplatten möglich, aber nur durch Abdeckung mit einer 12,5 cm Gipskartonplatte. Dies hätte eine Preissteigerung pro m² von ca. 15.- € zur Folge. Damit wäre die Zelluloseplattenkonstruktion um 15% teurer.


0

1 0

2 0

3 0

4 0

5 0

6 0


Un terd ec ke m i t Abd ec ku n g

€ /m ²

Abb. 3-16: Dämmung Kellerdecke mit Abdeckung – Kosten in €/m²




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3-21

Ökobilanz Die nicht erneuerbare Primärenergie liegt für die Nawaro-Konstruktionen um ca. 5-15% niedriger als die Standardkonstruktion.


0

2 0

4 0

6 0

8 0

1 0 0

1 2 0

1 4 0


Un terd ec ke m i t Ab d ec ku n g

M J/m ²

Abb. 3-17: Dämmung Kellerdecke mit Abdeckung – Primärenergie nicht erneuerbar MJ/m²

Das Treibhauspotenzial der Nawaro-konstruktion erreicht bei der Stärke von 6 cm nur 1/5 der Höhe der Standardkonstruktion. Bei zunehmender Dicke reduziert sich wegen der gleichbleibenden Putzschicht der Mineralwolleplatten der Abstand. Bei 9 cm erreicht die Nawaro-Konstruktion bereits 2/3 der Standardkonstruktion.


0

2

4

6

8

1 0

1 2

1 4

MW

ZELL+H

F

MW

ZELL+H

F

MW

ZELL+H

F

MW

ZELL+H

F

U n ter d ec ke m i t Ab d ec ku n g

kg CO 2 äqu iv .

Abb. 3-18: Dämmung Kellerdecke mit Abdeckung – Treibhauspotenzial kg CO2äquival./m²




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3-22

3.3.4 Dämmung oberste Geschoßdecke nicht begehbar Die Standardkonstruktion für die Dämmung der obersten Geschoßdecke erfolgt mit Polystyrol. Dieses wird in der einfachsten Ausführung dicht gestoßen ohne Abdeckung ausgelegt. Die Nawaro-Konstruktion besteht aus Hanffaserplatten. Dämmschichtdicke Die Dämmschichtdicke muss je nach benötigtem U-Wert bei der Nawaro-konstruktion erhöht werden. Die Erhöhungen betragen 2 – 3 cm.


0

5

1 0

1 5

2 0

2 5

P S P S HA HA P S HA

O b er s te Ges c h o s s d ec ke n i c h t b egeh b a r

cm

Abb. 3-19: Oberste Geschoßdecke nicht begehbar – Dämmstoffdicke cm Kosten Die Kosten für die Nawaro-Konstruktion liegen ca. 25-45% höher als die Standardkonstruktion. Der Mehrpreis ist durch die wesentlich höheren Materialkosten begründet.


0

5

1 0

1 5

2 0

2 5

3 0

3 5


O ber s te Ges c h o s s d ec ke n i c h t b egeh b a r

€ /m ²

Abb. 3-20: Oberste Geschoßdecke nicht begehbar – Kosten in €/m²




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3-23

Ökobilanz Die nicht erneuerbare Primärenergie beträgt für die Nawaro-Konstruktionen nur ein Viertel bzw. ein Fünftel der Standardkonstruktion. Größere Materialstärken führen wegen der Gutschriften im Entsorgungsfall zu niedrigeren PE-Werten.

P E n ich t e rn eue rb a r [M J/m ²]

0

1 0 0

2 0 0

3 0 0

4 0 0

5 0 0

6 0 0


O ber s te Ges c h o s s d ec ke n i c h t b egeh b a r

M J/m ²

Abb. 3-21: Oberste Geschoßdecke nicht begehbar – Primärenergie nicht erneuerbar MJ/m² Das Treibhauspotenzial der Nawaro-konstruktion beträgt nur ein 1/6 bis 1/5 der Standardkonstruktion.

T re ib h au sp o ten z ia l [k g CO 2 äqu iva l.]

0

5

1 0

1 5

2 0

2 5

3 0

3 5

4 0


O b er s te Ges c h o s s d ec ke n i c h t b egeh b a r

kg CO 2 äqu iv .

Abb. 3-22: Oberste Geschoßdecke nicht begehbar – Treibhauspotenzial kg CO2äquival./m²

3.3.5 Dämmung oberste Geschoßdecke begehbar Soll die oberste Geschoßdecke nach der Dämmung begehbar bleiben muss eine Abdeckung der Dämmschicht mit lastabtragendem Material erfolgen. Die Standardkonstruktion besteht




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3-24

aus Mineralwolle mit einer Spanplattenabdeckung. Die Nawaro-Konstruktion besteht aus einer Lagerholzkonstruktion mit Holzriemenabdeckung. Der Hohlraum wird mit Zellulosedämmstoff ausgeblasen. Dämmschichtdicke Die Dämmschichtdicke muss je nach benötigtem U-Wert bei der Nawaro-konstruktion erhöht werden. Die Erhöhungen betragen 2 – 3 cm.


0

5

1 0

1 5

2 0

2 5

MW ZELL+H o l z MW ZELL+H o l z

O ‐Dec ke b egeh b a r

cm

Abb. 3-23: Oberste Geschoßdecke begehbar – Dämmstoffdicke cm Kosten Die Kosten für die Nawaro-Konstruktion liegen ca. 7% niedriger als die Standardkonstruktion. Der Mehrpreis der Standardkonstruktion ist durch die höheren Materialkosten bei belastbarer Mineralwolle begründet.


0

1 0

2 0

3 0

4 0

5 0

6 0

MW ZELL+H o l z M W ZELL+H o l z

O ‐D ec ke b egeh b a r

€ /m ²

Abb. 3-24: Oberste Geschoßdecke begehbar – Kosten in €/m²




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3-25

Ökobilanz Die nicht erneuerbare Primärenergie liegt für die Nawaro-Konstruktionen um ca. 200% niedriger als die Standardkonstruktion. Da der Zellulosedämmstoff als Recyclingbaustoff nur sehr geringe Umweltbelastungen aufweist, macht sich hier die Gutschrift bei der Verbrennung mit KWK-bedingter Stromproduktion besonders stark bemerkbar.


‐6 0 0

‐4 0 0

‐2 0 0

0

2 0 0

4 0 0

6 0 0

MW ZELL+H o l z M W ZELL+H o l z

O ‐D ec ke b egeh b a r

M J/m ²

Abb. 3-25: Oberste Geschoßdecke begehbar – Primärenergie nicht erneuerbar MJ/m² Das Treibhauspotenzial der Nawarokonstruktion liegt im Gutschriftbereich und damit um das 3-fache günstiger als die Standardkonstruktion.

Treibhauspotenzial [kg CO2 äquival.]

‐20

‐10

0

10

20

30

40

50

MW ZELL+Holz MW ZELL+Holz

O‐Decke begehbar

kg CO2 äquiv.

Abb. 3-26: Oberste Geschoßdecke begehbar – Treibhauspotenzial kg CO2äquival./m²

3.3.6 Dämmung zwischen den Sparren




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3-26

Für Gebäude bei denen das Dach für Wohnzwecke ausgebaut ist, ist die Zwischensparrendämmung die kostengünstigste Lösung. Für die Standardkonstruktion wird Mineralwolle als Dämmstoff eingesetzt. Für die Nawaro-Konstruktion wird eine Zellulosedämmstoffschüttung eingesetzt die eingeblasen wird. Zusätzlich muss oberseitig eine Abdeckung mit Holzfaserplatte eingesetzt werden, um, einen Hohlraum herzustellen. Dämmschichtdicke Die Dämmschichtdicke muss je nach benötigtem U-Wert bei der Nawaro-konstruktion erhöht werden. Die Erhöhungen betragen 2 – 3 cm.


0

5

1 0

1 5

2 0

2 5

MW ZELL MW ZELL MW ZELL MW MW ZELL ZELL

Zw i s c h en s p a r r en d ä mmun g

cm

Abb. 3-27: Dämmung zwischen den Sparren – Dämmstoffdicke cm

Kosten Die Kosten für die Nawaro-Konstruktion liegen ca. 30% höher als die Standardkonstruktion. Der Mehrpreis ist durch den höheren Konstruktionsaufwand für die Hohlraumherstellung begründet.


0

5

1 0

1 5

2 0

2 5

3 0

3 5

4 0



€ /m ²

Abb. 3-28: Dämmung zwischen den Sparren - Kosten in €/m²




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3-27

Ökobilanz Die nicht erneuerbare Primärenergie liegt für die Nawaro-Konstruktionen um ca. 200 - 250% niedriger als die Standardkonstruktion. Da der Zellulosedämmstoff als Recyclingbaustoff nur sehr geringe Umweltbelastungen aufweist, macht sich hier die Gutschrift bei der Verbrennung mit KWK-bedingter Stromproduktion besonders stark bemerkbar.


‐4 0 0

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0

1 0 0

2 0 0

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M J/m ²

Abb. 3-29: Dämmung zwischen den Sparren - Primärenergie nicht erneuerbar MJ/m² Das Treibhauspotenzial liegt für die Nawaro-Konstruktionen ebenfalls um ca. 150 - 200% niedriger als die Standardkonstruktion. Da der Zellulosedämmstoff als Recyclingbaustoff nur sehr geringe Umweltbelastungen aufweist, macht sich hier die Gutschrift bei der Verbrennung mit KWK-bedingter Stromproduktion besonders stark bemerkbar.


‐1 5

‐1 0

‐5

0

5

1 0

1 5

2 0



kg CO 2 äqu iv .

Abb. 3-30: Dämmung zwischen den Sparren – Treibhauspotenzial kg CO2äquival./m²




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3-28

3.4 Entsorgungskosten und externe Kosten

Die Entsorgungskosten für die Dämmmaterialien entstehen aus der Entsorgungsklasse des Materials (Europäische Abfallklasse-EAK) und dadurch möglichen Entsorgungswegen. Diese können teilweise variabel gewählt werden, teilweise sind eindeutige Entsorgungswege vorgeschrieben, z.B. thermische Verwertung bei Bauprodukten mit einem Heizwert. Daher lässt sich daraus prinzipiell kein Kostenvor- oder Nachteil belastbar angeben. Externe Kosten stellen einen hochaggregierten Kennwert der Ökobilanz dar. Bisher bestehen keine verbindlichen Regelungen bezüglich eines Kostenansatzes für verursachte Umweltbelastungen in Deutschland. Dieser Wert kann deshalb nicht geliefert werden.

3.5 Zusammenfassung

Mit zwei Ausnahmen sind die Kosten für Konstruktionen aus nachwachsenden Rohstoffen höher als die Standardkonstruktionen. In diesen beiden Fällen weisen aber die Standardkonstruktionen höhere Brandwiderstandsdauern auf. Im Rahmen der Kostendokumentation ist durch die dokumentierten Baupreise nachvollziehbar, dass die Preisdifferenz der Konstruktionen zwischen 7 – 30% liegt. Dadurch ist die Überlegung nicht unbegründet, dass bereits durch kleinere Marktanreize deutliche Effekte in Bezug auf eine andere Materialwahl erzielt werden könnten.

Die Umweltbelastung ist in jeder einzelnen berechneten Konstruktionsvariante sowohl bei der nicht erneuerbaren Primärenergie, als auch beim Treibhauspotenzial bei den Nawaro-Konstruktionen erheblich günstiger. Aus Sicht der Umwelt sollte zusätzlich zum angestrebten Umweltentlastungseffekt durch Energieeinsparung ein verstärkter Fokus auf die eingesetzten Materialien und die mit ihnen verbundenen unvermeidlichen Umweltbelastungen gerichtet werden. Die Kurzstudie hat deutlich gemacht, dass die Umwelteffekte bei Baukonstruktionen die vermehrt Bauprodukte aus nachwachsenden Rohstoffen einsetzen erheblich günstiger ausfallen als bei den bislang üblichen Standardkonstruktionen. Neben den Aspekten des Primärenergieeinsatzes und der Treibhauswirkung ist der Ressourcenaspekt zu berücksichtigen. Eine verstärkte Nutzung von Holz und biogenen Baustoffen im Neubau und der Modernisierung bietet aufgrund der bekannten ökologischen Qualitäten eine wirksame Reduktion des Einsatzes an nicht erneuerbaren Ressourcen. Die Einsparung nicht erneuerbarer Ressourcen findet sowohl in der Herstellungsphase, als auch während des Gebäudeunterhalts und bei der Entsorgung am Ende des Lebenszyklus statt. Damit erbringen nachwachsende Rohstoffe einen aktiven Beitrag zur Reduktion der CO2 -Emissionen zur Erreichung der globalen Klimaschutzziele.




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4-29

4 Förderungsmöglichkeiten für Bauprodukte aus Nawaro

Außer der bereits in Kapitel 2 erwähnten Einführungshilfe für Dämmstoffe aus Nawaro (einjährige Pflanzen) gibt es keine Erfahrungen in Deutschland mit Marktanreizprogrammen im Baustoffsektor.

Der Münchner Qualitätsstandard 2.0 zum Sanieren und Bauen in Wohngebäuden sieht bereits eine breite Palette von Fördermaßnahmen vor, die sich vor allem auf baulich-technische Qualitätssicherung beziehen. Qualitätskriterien für die Materialauswahl sind bisher nicht vorgesehen.

Das Netzwerk Holzbau hat im Mai 2012 ein neues Förderkriterium vorgeschlagen zur langfristigen Kohlenstoffbindung in Baustoffen bzw. Gebäuden. Die Förderung sollte in einem finanziellen Bonus bestehen für den Einsatz Kohlenstoff-speichernder Baustoffe mit einem Material-Mindest-Anteil von 80% an nachwachsenden Rohstoffen, regionaler oder zertifizierter Herkunft.

Die Förderhöhe sollte sich anhand des Gewichts und der Kohlenstoff-speichernden Wirkung des förderfähigen Baustoffs errechnen. Die Förderhöhe sollte 0,3 € pro Kilogramm langfristig in Gebäuden verbauten förderfähigen Baustoff betragen. Eine Liste für zu fördernde Baustoffe beinhaltet:

Vollholz mit 3-4 „CO-Speicherklassen“

Dämmstoffe und Holzwerkstoffe mit 3-4 „CO-Speicherklassen“ in Abhängigkeit vom Rohstoffinhalt (mind. 80% Nawaro)

Einsatz von Holzzuschlagstoffen, sofern der Anteil an Nawaro min. 80% erreicht.

Berechnungsbeispiel: Ein mit nachwachsenden Rohstoffen saniertes und gedämmtes EFH erhielte ca. 500 – 1.500 €.

Die Initiative erwartet, dass mit dieser Förderung regionale nachwachsende und zertifizierte Kohlenstoff-bindende Rohstoffe in größerem Umfang in Gebäude eingebaut werden. Damit würde die nachhaltige Nutzung der nachwachsenden Rohstoffe (weitgehende bauliche Nutzung vor thermischer Verwertung) und das Planungsziel zur Minimierung der grauen Energie der Gebäude (Energieaufwand zur Erstellung der Gebäudesubstanz) in den Planungs- und Entscheidungsprozessen verstärkt.




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5 Integrale Planungsmethodik

Der integrale Planungsansatz der LEGEP-Software auf Basis der Elementmethode erlaubt gegenüber einer üblichen Arbeitsweise mit getrennten Softwarelösungen für die computergestützte Kostenermittlung (AVA-Programm), der bauphysikalische Berechnung (EnEV-Programm) und Wirtschaftlichkeits- und Lebenszykluskostenberechnungen (Excelprogramm) mit einem geringen Mehraufwand eine komplexe Beschreibung und Berechnung der vorgesehenen Planungen unter Berücksichtigung der Aspekte

Kostenplanung Energiebedarfsberechnung Lebenszykluskostenberechnung Wirtschaftlichkeitsberechnung Ökobilanz.

5.1 Grundlage der Berechnung Bei der Anwendung von üblichen Bilanzierungswerkzeugen zur Gebäudebewertung (Kosten z.B. BKI, Energiebedarf z.B. Dämmwerk, Nutzungskosten z.B. RIB-FM, Umweltbelastung z.B. Umberto) wird deutlich, dass im Bereich der Herstellungskosten, der Nutzungskosten 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, z.B. 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 evtl. mit existierenden Gebäuden zu vergleichen („Benchmarking“). Dieser Ansatz wird auf die Umweltleistung von Gebäuden erweitert.

Die Anwendung von integralen Planungs- und Berechnungswerkzeugen erleichtert die Systematisierung der Qualitäten in den empirisch vertrauten Sektoren (Kosten und Energiebedarf) und erlaubt eine Überprüfung der ökologischen Berechnungsergebnisse auf signifikante Unterschiede. Dieser Arbeitsansatz vermeidet die Schwächen monofunktionaler Studien, die ihre Ergebnisse nur schwerlich Plausibilitätsprüfungen unterziehen können. Zusätzlich wird eine hohe Datenkongruenz beim Einsatz von vier Rechenprogrammen sichergestellt.

Mit der Software und Datenbank LEGEP werden folgende Berechnungen durchgeführt:

• die Objektbeschreibung (Bauteilkatalog) und die Mengenermittlung

• die Baukostenberechnung (DIN 276 Erstellungskosten)

• die Lebenszykluskostenberechnung (Herstellungs- und Nutzungskosten nach DIN 276, DIN 18960 und Final Report EU-TG4 LCC in Construction) differenziert nach Phasen (Reinigung, Wartung, Instandsetzung, Rückbau)

• den direkten Energiebedarf (Heizung, Warmwasser, Elektrizität),die Betriebskosten und die Erstellung des Energiebedarfsausweises (EnEV2009 und DIN 18599)

• die Umweltbilanzierung (Stoffflüsse und effektorientierte Bewertung basierend auf ISO 14040-43).




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5-31

Damit werden wesentliche Informationen geliefert, die für die Nachhaltigkeitsbewertung eines Gebäudes benötigt werden. In der Abbildung 4-1 werden die Themen des Nachhaltigkeitsdreieck dargestellt. Über diese Themen sind Nachweise bezüglich des konkreten Gebäudes, beschrieben als funktionelle Einheit, zu erbringen. Die seitens des Planers üblicherweise gelieferten Daten sind blau umrandet. Die Erfüllung dieser Aufgaben ist entweder Bestandteil der HOAI z.B. Kostenplanung nach DIN 276 oder eine gesetzliche Anforderung z.B. der Energiebedarfsausweis nach EnEV. Zusätzliche Anforderungen sind rot umrandet z. B. die Lebenszyklusanalyse (LCA) oder die Lebenszyklskosten (LCC).

Abb. 5-1: Nachhaltigkeitsdreieck Ziel der weiteren Bearbeitungsschritte ist es, das Gebäude in seinen wesentlichen Teilen für den gesamten Lebenszyklus von beliebiger Dauer zu beschreiben und zu berechnen. Die Bearbeitung umfasst folgende Inhalte:

• Beschreibung des Gebäudes in seinen Bestandteilen • Kosten für die Errichtung • Bedarf für den Gebäudebetrieb für alle Medien (Energie für Heizung und WW,

elektrischer Strom, Wasser) • Kosten für das Gebäudemanagement in der Nutzungsphase mit Informationen

über Betrieb, Reinigung, Wartung, Instandsetzung, Rückbau • Belastungen für die Umwelt durch Errichtung, Nutzung und Beseitigung.

5.2 Datenherkunft 5.2.1 LEGEP - Bereich Kostenplanung 5.2.1.1 Positionen

Bei einfachen Bauteilen wie „Beschlägen“ wird für die Investitionskosten auf den „Mittelpreis“ der betreffenden Leistungsposition Bezug genommen. Bei komplexen Bauteilen z.B.




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Fußbodenbelägen wird ein Bauteilpreis zuzüglich aller notwendigen Nebenleistungen berechnet. Der Preis bezieht sich auf eine funktionelle Einheit z. B. ein m² Fläche oder ein Stück. Für die Investitionskosten wird auf den „Mittelpreis“ des betreffenden Bauteils Bezug genommen. Die Gliederung der Leistungspositionen erfolgt nach Leistungsbereichen (Gewerke). Die Leistungsbereiche orientieren sich an den Vorgaben des Standardleistungsbuches. Herkunft: Die sirAdos-Baupreise für die Ausschreibungspositionen, welche die Grundlage für die Elementpreise darstellen, werden durch WEKA MEDIA GmbH & Co.KG unter dem Markenzeichen sirAdos alljährlich komplett überarbeitet und der Baukostenentwicklung angepasst. Architekturbüros stellen dafür bundesweit die Ausschreibungsunterlagen und Preisspiegel geplanter Bauprojekte zur Verfügung. Diese werden von den Fachautoren ausgewertet und den sirAdos-Leistungspositionen zugeordnet. Als Summierung der Einträge mit statistischen Auswertungswerkzeugen und unter Berücksichtigung der Aktualität, werden dann die aktuellen Baupreise zum jeweiligen Veröffentlichungszeitpunkt festgelegt. Darüber hinaus werden die Leistungsbereiche jährlich bzgl. Änderungen der Regelwerkssetzungen überprüft und fortgeschrieben. Damit ist gewährleistet, dass die Ausschreibungen und Preise immer den neuesten Vorschriften und der aktuellen ökonomischen Situation entsprechen. Von-mittel-bis-Preis: Die Spreizung in von – mittel – bis – Baupreise berücksichtigt bei der Preisberechnung regionale Besonderheiten (Verdichtungsraum – ländlicher Raum), Gebäudetyp und –größe (Einfamilienhaus – mehrgeschossiger Wohnungsbau, bzw. Wohnen – Verwaltung), Bauzeit oder Ausführungsstandards. 5.2.1.2 Elemente

Die Gliederung der Elemente für Herstellungskosten erfolgt nach deutscher Norm DIN 276 „Kosten im Bauwesen“. Diese gliedert die in Zusammenhang mit einem Bauvorhaben entstehenden Kosten in die Kostengruppen (KGR) 1 – 7. Herkunft: Die dritte Ebene der DIN 276 ist die erste Aggregationsstufe der Bauelemente. Die notwendigen Teilleistungen werden durch die Leistungsbeschreibungen mit Baupreisen bereitgestellt und über einen Anteilsfaktor zur Abrechungseinheit des Elementes summiert. Hier wird die Ausführung, z.B. des Innenputzes nach Materialart, Materialmenge und Maschineneinsatz exakt beschrieben. Entscheidend für die Qualität der Bauelemente ist die Erfassung der Nebenarbeiten und Hilfsmaterialien, die bei jedem Bauteil benötigt werden. Bei den Kosten ist der Einfluss der Nebenleistungen bedeutend und kann 40 – 50 % der Hauptleistung betragen. Kalkulationsbeispiele Bauteil Hauptleistung Nebenleistung 1 m² €/m² €/m² Wärmedämmverbundsystem 60 40 Außenputz 24 12 Blechverkleidung 101 46

Tabelle 5-1: Kalkulationsbeispiele Haupt- und Nebenleistung Die Festlegung des Anteils der Nebenarbeiten bezogen auf die funktionelle Einheit beruht auf statistischen Annahmen. So wird z.B. Anteil der Sockelleiste an einem m² Fußboden mit Fläche-Umfangfaktor 0,8 angesetzt und ausgewiesen. Bei gravierenden Abweichungen kann der Anwender durch eigene Einträge eingreifen.




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Bei komplexen Bauteilen wie zum Beispiel den Fußbodenbeläge, abgehängten Decken, Wandbekleidungen werden die Bauteile aus mehreren Leistungspositionen zusammengesetzt. Ein Bauteil kann sich aus 5 – 20 Leistungspositionen zusammensetzen. Dadurch wird ein hohes Maß an Vollständigkeit in Bezug auf die notwendigen Nebenarbeiten erreicht. Damit entspricht auch die Preisbildung der notwendigen vollständig zu erbringenden Leistung.

Abb. 5-2: Feinelementstruktur in der sirAdos-Datenbank Funktionelle Einheit: Die funktionelle Einheit variiert je nach Bauteil. Üblicherweise kommt entsprechend der Bauteilgliederung der DIN 276 der Flächenkennwert „m²“ zur Anwendung. Ausnahmen von dieser Regel ergeben sich bei Bauteilen, die im Bauwerk in Form von vollständigen Einheiten eingebaut werden, z.B. Türen, Zargen, Beschläge. Hier wird die Einheit „Stück“ bevorzugt. Treppen variieren in der Ausführung. Es wird als Einheit ebenfalls „m²“ verwendet, das Maß der Stufen beträgt 27cm breit/18cm hoch, die Breite des Treppenlaufs beträgt 1,0 m, Ausführungsart gerade. Der Preis bezieht sich auf eine funktionelle Einheit. 5.2.2 LEGEP – Bereich Wärme und Energie 5.2.2.1 Bauphysikalischen Daten

Herkunft Die Baustoffe werden in der Baustoffdatenbank geführt. Die bauphysikalischen Baustoffwerte werden entweder den gültigen Normen entnommen (DIN 4108) oder der zugänglichen bauphysikalischen Basisliteratur (Wendehorst Baustoffkunde, Scholz: Baustoffkunde, Gösele/Schüle: Schall Wärme Feuchte, Eichler/Arndt Bauphysikalische Entwurfslehre) Herstellerbezogene Produkte werden separat aufgeführt. Diese Zahlenwerte beruhen auf den Angaben der Hersteller. Dafür wird keine Gewähr übernommen. Die Daten sind unter „Baustoffe“ abgelegt. 5.2.2.2 Leistungsbeschreibung/Positionen

Herkunft




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Die sirAdos-Positionen z. Zt. über 35.000 sind in den meisten Fällen mit den notwendigen bauphysikalischen Rechenwerten ausgestattet und können für die Berechnung des U-Wertes von Elementen eingesetzt werden. D.h. die Positionen sind mit Baustoffen verknüpft und verfügen über spezifische Angaben zu Dicke und Schichtenfolge und Flächenanteile. Die technischen Anlagen sind entsprechend der Rechenregeln der EnEV mit den notwendigen Leistungskenndaten verknüpft. Dies bedeutet, dass ein Heizkessel eine Information über seine Leistungskonfiguration aufweist. 5.2.2.3 Elemente

Herkunft Die sirAdos-Elemente z. Zt. über 2000 Grobelemente (Bauteile) und über 4000 Feinelemente (Schichten) sind über die Positionen vollständig mit den notwendigen bauphysikalischen Rechenwerten ausgestattet und enthalten weitere Festlegungen bezüglich der zu berücksichtigenden Schichtenfolge und Flächenanteile. Sie erzeugen ohne weitere Bearbeitung den spezifischen U-Wert und können für die Berechnung des Energiebedarfs des Gebäudes eingesetzt werden. Die technischen Anlagen kombinieren ihre Leistungsdaten und können ohne weitere Bearbeitung entsprechend der Rechenregeln der EnEV für die Berechnung des Energiebedarfs nach EnEV eingesetzt werden. 5.2.2.4 Rechenregeln

Herkunft Die Rechenregeln entsprechen der geltenden EnEV bzw. der jeweiligen zusätzlichen Verordnung. Für den Nichtwohnungsbau gelten die Regeln der DIN V18599. Es ist die rechtskonforme EnEV-Berechnung mit dem verkürzten Standardverfahren und dem Monatsbilanzverfahren möglich. Das Element „Blower-Door-Test“ im Projekt veranlasst die Berücksichtigung des Bonus im Rechenvorgang. Der Bedarf für Energie und Wasser wird durch das Programm LEGEP- Wärme und Energie berechnet und die Bedarfseinheiten mit den Preisen verknüpft und zu den Kosten der Ver- und Entsorgung summiert. Dieser Wert wird an das Programm „Lebenszykluskosten“ gemeldet. Die Preise für die Medien orientieren sich an den Verbraucherinformationen der Großkommunen (München, Stuttgart, Frankfurt, Köln, Hamburg, Berlin), bzw. den Veröffentlichungen der Tageszeitungen. Sie beziehen sich im Wesentlichen auf die Bezugspreise von Kleinverbrauchern. Diese Kosten können projektspezifisch angepasst werden. 5.2.3 LEGEP - Bereich Lebenszykluskosten 5.2.3.1 Positionen

Die Leistungspreise für Serviceleistungen in der Nutzungsphase des Gebäudes im Bereich Reinigung und Wartung werden in Zusammenarbeit mit spezialisierten Unternehmen ermittelt (Reinigungsfirmen, Wartungsfirmen für technische Anlagen). Die ermittelten Preise werden den Ausschreibungspositionen zugrunde gelegt. Zusätzlich werden Plausibilitätsprüfungen anhand von projektbezogenen Vergleichen durch bürointerne Controllingaufträge durchgeführt. Die Instandsetzungspreise ergeben sich aus den aktuellen Herstellungspreisen zuzüglich der besonderen Aufwandskosten und den Rückbaukosten für selektiven Rückbau. 5.2.3.2 Elemente

Die Elemente für die Nutzungsphase sind nach den Anforderungen der DIN 18960 gegliedert in die Phasen




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• Reinigung • Wartung • Instandsetzung

Die Zusammensetzung erfolgt aus den Leistungspositionen nach denselben Regeln wie bei den Neubauelementen. 5.2.3.3 Rahmenbedingungen von Zyklen von Dienstleistungen und Bauteilen

Während des Nutzungszeitraums wird in dem Gebäude eine Fülle an Dienstleistungen ausgeführt, die jeweils mit weiteren Umweltbelastungen verbunden sind. Dies sind:

• Reinigungsarbeiten • Wartungs- und Inspektionsarbeiten • Reparaturarbeiten • Instandsetzungsarbeiten, verbunden mit • Rückbau- und Entsorgungsarbeiten • Umbauarbeiten • Sanierungsarbeiten • Abbruch- und Entsorgungsarbeiten.

Abb. 5-3: Zyklen von Dienstleistungen für das Gebäude Vorhersehbar und kalkulierbar sind

• Reinigungs-, • Wartungs-, • Instandsetzungs-, und • Rückbauarbeiten.

Entscheidenden Einfluss auf die Gebäudeleistung für den Nutzungszeitraum hat der Zyklus der auszuführenden Arbeiten.




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Je nach Bauteil und Schichtaufbau kommen sehr unterschiedliche Zyklen zum Einsatz. Die folgende Abbildung zeigt eine monolithische Ziegelwand mit Wärmedämmverbundsystem Putz und Beschichtung.

Abb. 5-4: Instandsetzungszyklen für Bauteile und ihre Planung

Abb. 5-5: Lebenszykluskosten bei einem Bauteil im Laufe von 80 Jahren Aus diesem Zyklus ergeben sich zu verschiedenen Zeitpunkten Mittelabflüsse, die in der unteren Abbildung als kumulierende Kostensäulen über einen Betrachtungszeitraum von 80 Jahren in jährlichen Darstellungsschritten dargestellt werden.




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• Neubau (Ne) • Reinigung (Re) • Wartung (Wa) • Instandsetzung (Ins) • Rückbau (Rü)

Die Grundlagen für die Angaben von Instandsetzungszyklen für Bauteile sollen in Zukunft wissenschaftlich erhoben werden. Die ISO-Norm 15686 [ISO15686] versucht hierzu wesentliche Voraussetzungen zu schaffen.

Abb. 5-6: Referenzszenario für den Lebenszyklus nach ISO 15686 Dabei wird eine Doppelstrategie verfolgt. Zum einen sollen die Lebensdauern von Bauteilen durch konkrete Daten angegeben werden[15686-7]. Diese beziehen sich auf Referenzszenarios[15686-2]. Zum anderen sollen diese Lebensdauerdaten können durch Anwendung der Faktor-Methode begründet abgeändert werden[15686-8]. Die Faktor-Methode soll für jedes Bauteil Kriterien berücksichtigen, die einen Einfluss auf die Lebensdauer – verlängernd oder verkürzend – haben können. Der daraus sich ergebende konkrete Wert der Bauteillebensdauer kann zu bekannten Erfahrungswerten in Bezug gesetzt werden.




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Abb. 5-7: Faktormethode in ISO 15686 In Deutschland sind verschiedenen Forschungsprojekte im Rahmen der Forschungsinitiative „Zukunft BAU“ anhängig. Eine Studie am Institut für Erneuerung und Modernisierung im Baubestand (IEMB) soll die Instandsetzungszyklen für Bauelemente klären. 5.2.3.4 Zyklen von Reinigungs-, Wartungs-, Instandsetzungs- und Rückbauelementen

Entscheidenden Einfluss auf die Höhe der Aufwendungen für den Nutzungszeitraum hat der Zyklus der auszuführenden Serviceleistungen. Diese Informationen sind zurzeit noch nicht normiert. Für jeden Servicebereich stellt die Datenbank übergangsweise Orientierungswerte zu Verfügung, die den Standards der Wirtschaft (Reinigung), den Herstellervorschriften (Wartung) oder den Veröffentlichungen des Bundesministeriums für Verkehr, Bauen und Städteplanung (Instandsetzung) entnommen sind. Reinigung Der Reinigungszyklus unterliegt großer Variabilität hinsichtlich Ausführungselement, Nutzungsart und Hygienestandard. Aus diesem Grunde werden in der Datenbank je nach Bauteil mehrere Reinigungs-Szenarien angegeben. Bei mehreren Szenarien (z.B. im Fußbodenbereich) ist eine Standardvariante aktiviert. Alternative Szenarien können projektspezifisch bei Bedarf durch Aktivierung oder Deaktivierung eines Folgeelementes modelliert werden. Der Reinigungszyklus unterscheidet zwischen Unterhaltsreinigung, Zwischenreinigung oder Grundreinigung. Die Unterhaltsreinigung kann je nach Verschmutzungsgrad täglich (250x), wöchentlich (52x) oder monatlich (12x) betragen. Ebenso können die notwendigen Zyklen bei der Zwischen- und Grundreinigung variieren. Außerdem gibt es Unterschiede in den Reinigungsverfahren in Abhängigkeit vom eingesetzten Produkt/Material. Wartung Die Wartungszyklen entsprechen entweder den Empfehlungen der Hersteller oder berücksichtigen gesetzliche Vorgaben aufgrund von Verordnungen (z.B. Heizungswartung, Aufzugswartung). Weiterhin berücksichtigt werden die Empfehlungen der AEMV [AMEV2006] Instandsetzung




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Die Instandsetzungszyklen beziehen sich bei Baukonstruktionen weitgehend auf die Angaben im „Leitfaden für nachhaltiges Bauen“ des Bundesministeriums für Verkehr, Bauen und Wohnen[BMVBS01]. Die Angaben des Leitfadens wurden für einige Bauteile erweitert, wenn dies durch entsprechende Ausführungsvarianten als notwendig erachtet wird. Die Instandsetzungszyklen für die technischen Anlagen beziehen sich auf die VDI 2067 [VDI2067]. Für ein Bauteil können mehrere Instandsetzungen verschiedener Teile im Betrachtungszeitraum notwendig sein. Der Leitfaden ist zurzeit in Überarbeitung und soll nach Abschluss der entsprechenden Forschungsprojekte durch ein differenziertes datenbankbasiertes Informationssystem ersetzt werden. Rückbau und Entsorgung Die Rückbauzyklen orientieren sich an den Instandsetzungszyklen (selektiver Rückbau) und an der Gesamtlebensdauer des Gebäudes (Abbruch des Gebäudes). Dabei wird unterschieden zwischen Rückbaumaßnahmen während der Nutzungsphase des Gebäudes durch notwendige Instandsetzungsmaßnahmen bzw. außerordentliche Umbaumaßnahmen. Diese Maßnahmen werden in der Datenbank durch selektive Rückbauelemente beschrieben. Der Abbruch am Ende der Lebenszyklusphase wird bestimmt durch den Gebäudetyp, die Menge des umbauten Raumes und die Art des Rückbaus. Dabei werden drei Szenarien unterschieden:

• Konventioneller Rückbau: Gesamte Kubatur wird ohne Entkernung abgebrochen, hohe Mengen in die Sortierung mit hohem Verschmutzungsanteil, nur energetische Wiederverwertung

• Teilselektiver Rückbau: Selektiver Rückbau für alle Bauteile mit Kennzeichen "Ausbau und Austausch" , d.h. höhere Kosten, aber Sortierung geringer und materielle Wiederverwertung

• Selektiver Rückbau: Selektiver Rückbau für alle Bauteile mit Kennzeichen "Ausbau und Austausch" und "Ausbau" d.h. sehr hohe Kosten, aber Sortierung sehr gering und materielle Wiederverwendung. Dadurch geringste Entsorgungskosten und Umweltbelastungen.

Die Materialien sind mit dem europäischen Abfallklassenschlüssel ausgestattet. Diese Klassifizierung regelt die vorgeschriebene Entsorgungsart. Zusätzlich werden aber höherwertige Entsorgungen mit geringeren Umweltentlastungen falls möglich vorgesehen. So wird für mineralische Baustoffe die Verbringung auf die Bauschuttdeponie vorgesehen, aber auch die Möglichkeit des materiellen Recyclings. Jede Entsorgungsart ist mit einem Ökobilanzmodul verknüpft. Damit kann die Umweltbelastung entsprechend des vorgesehenen Entsorgungsweges berechnet werden. Entsorgungskosten werden zurzeit weder bei der Instandsetzung noch am Ende des Betrachtungszeitraums berücksichtigt. Die Rückbaukosten am Ende des Betrachtungszeitraums werden ebenfalls nicht berücksichtigt. 5.2.3.5 Statische Berechnung der Lebenszykluskosten

Die einfachste Form die entstehenden Kosten zu dokumentieren ist die Angabe der jährlichen Kosten in €/m²a. Diese können über beliebige Betrachtungszeiträume hochgerechnet werden. Dieser Ansatz wird als statisches Verfahren bezeichnet Dieses Verfahren beurteilt die Wirtschaftlichkeit aufgrund eines Vergleichs der Kosten ohne Berücksichtigung des Zeitpunkts ihrer Entstehung. Dieser Ansatz ist bei gleichen Serviceleistungen mit ähnlichem Zyklus der Kostenentstehung angemessen und nachvollziehbar. Die Kosten werden über den Betrachtungszeitraum summiert und durch die Jahre des Betrachtungszeitraums wieder geteilt. Dadurch entstehen Kennwerte, die mit Bauteilkennwerten unter Berücksichtigung anderer Betrachtungszeiträume verglichen werden können. Der Lebenszykluskostenwert




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eines Gebäudes beruht auf den dokumentierten Einzelwerten und wird in der Software LEGEP auf Basis der zu Verfügung gestellten Formel berechnet.

Abb. 5-8: Beispiel für Mittelabfluss über 80 Jahre

5.2.3.6 Dynamische Berechnung der Lebenszykluskosten

Für die Ermittlung der „Lebenszykluskosten“ wird von Betriebswirtschaftlern das dynamische Verfahren bevorzugt. Dabei werden die Kosten im Betrachtungszeitraum für den jeweiligen Servicebereich zum Zeitpunkt ihrer Entstehung berücksichtigt. Der dabei ermittelte Kostenkennwert wird als Barwert bezeichnet. Da die Kosten zu verschiedenen Zeiten im Betrachtungszeitraum auftreten können (Reinigung, Wartung, Instandsetzung) ist ihre Bedeutung für den Barwert umso geringer, je später sie auftreten. Die Einheit dieses Kennwertes ist €/m². Im Folgenden wird aus dem Buch „Planungs- und Bauökonomie“ von Prof. Dr. Dietrich-Alexander Möller und Prof. Dr. Ing. Wolfdietrich Kalusche München 2001 zitiert „Die Kapitalwertmethode ist ein dynamisches Verfahren der Investitionsrechnung. Sie geht dementsprechend von den Einzahlungs- und Auszahlungsströmen aus und betrachtet diese bis zum Ende der Nutzungsdauer des Investitionsobjektes. Durch Abzinsung der einzelnen Zahlungen wird die Zeitstruktur der mit einer Investition verbundenen Zahlungen berücksichtigt, d.h. durch Umrechnung der Zeitwerte in Barwerte werden Zahlungen, auch wenn sie zu unterschiedlichen Zeitpunkten erfolgen, vergleichbar gemacht. Dies entspricht dem realen Investitionsproblem insofern, als für den Investor Zahlungen umso weniger wert sind, je weiter sie in der Zukunft liegen.“ Diese Methode wird in LEGEP angewendet, da zurzeit nur Ausgaben (Baukosten und Folgekosten) berücksichtigt werden. Kapitalwertmethode - Diskontierung – Zinssatz Kosten entstehen zu unterschiedlichen Zeitpunkten. Kostenzyklen von monatlichen Kosten für die Reinigung, jährlichen Kosten für die Energieversorgung oder die Wartung oder Instandsetzungskosten in 5 – 10 Jahresabständen sind vertreten. Um den unterschiedlichen Mittelabfluss in seinen zeitlichen Abfolgen in der Kostenrechnung verfolgen zu können, können alle Kosten mit einem Diskontierungssatz versehen werden. Dabei werden alle Kosten




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über den betrachteten Zeitraum zusammengefasst und mit einem Zinssatz beaufschlagt. Je später der Mittelabfluss vor sich geht, desto höher ist der Zinsbetrag und desto geringer muss der zu Verfügung gestellte Betrag am Beginn der Nutzungsdauer sein. Ein Diskontsatz von „0“ bedeutet, dass alle Kosten über den gesamten Zeitraum gleich „wert“ betrachtet werden. Heute sind aus langjähriger Erfahrung Diskontsätze von 2,5 - 3,5 % die Regelannahme bei langfristiger Kostenverfolgung im Bauwesen. Im Lebenszykluskostenprogramm von LEGEP wird der Diskontsatz beim Elementvergleich auf „0“ gesetzt. Bei der Gebäudeevaluierung ist ein Standardwert von 3,5 % eingestellt, kann aber beliebig abgewandelt werden. Dies entspricht den Vorgaben des Bauministeriums im Rahmen des deutschen Gütesiegels nachhaltiges Bauen. Von differenzierten Diskontsätzen bezüglich Lohn und Material, für verschiedene Branchen oder für verschiedene Lebenszyklusphasen wird wegen des spekulativen Charakters dieser Annahmen übe die betrachteten langen Zeiträume abgesehen. Betrachtungszeitraum Da komplexe Bauteile aus Schichten mit unterschiedlichen Zyklen zusammengesetzt werden, muss ein Betrachtungszeitraum vorgegeben werden. Es wird eine Periode von 50 Jahren gewählt. Um einen Kennwertvergleich von Bauelementen mit unterschiedlichen Reinigungs-, Wartungs- und Instandsetzungszyklen zu ermöglichen, kann eine dynamische Kostenberechnung angewendet werden. 5.2.4 LEGEP – Bereich Ökologie: 5.2.4.1 Datenbasis für die ökologische Beurteilung von Elementen und Bauwerken Innerhalb der LEGEP-Software wird für die Ökobilanzierung als Datenbasis die Basisdaten der Ökobau.dat angeboten: Ökobau.DAT ist die Datenbank des BMVBS für die Ökobilanzierung in Deutschland und bei der Zertifizierung nach BNB anzuwenden. Die Ökobilanzmodule der Ökobau.DAT welche die Sach- und Wirkungsbilanzdaten für Bauprozesse, Bauprodukte sowie für Prozesse u.a. der Energiebereitstellung, des Transports und der Entsorgung enthält, sind für Nutzer zugänglich. Gemäß der Produktphilosophie der LEGEP-Software sollten Produkte und Prozesse nicht selbst Bewertungsgegenstände sein, sondern Träger von Informationen, die sich erst in Kenntnis der konkreten Verwendung, Umgebung und Beanspruchung beurteilen lassen. Um insbesondere eine Fehlinterpretation von Daten im Rahmen fokussierter Baustoffvergleiche auszuschließen, sollten bei der Anwendung der LEGEP-Software nur aggregierte und bewertete Daten auf Elementebene herangezogen werden. Es sollten für die ökologische Beurteilung vorzugsweise teilaggregierte und effektorientierte Bewertungskriterien verwendet werden. Eine Vollaggregation führt i.d.R. zu Informationsverlusten (Nebeneffekte sind nicht erkennbar) und Problemen beim Nachvollziehen von Wichtungen. 5.2.4.2 Sachbilanz - Energie- und Stofffluss Grundlage für die LEGEP--Datenbasis sind aktuelle Sachbilanzdaten, die mit der Ökobau.dat zu Verfügung gestellt wird. Es sind Durchschnittswerte, die sich nicht auf einen bestimmten Hersteller oder ein bestimmtes Produkt beziehen. Bei nachwachsenden Rohstoffen werden CO²-Gutschriften in der Herstellungsphase berücksichtigt, obwohl diese Methode nicht unumstritten ist. Diese Gutschriften werden im EOL bei thermischer Verwertung wieder abgezogen. Stoffeinsatz und resultierende Mengen an festen und flüssigen Abfällen in den Vorketten sind in den Datenbanken vorhanden und werden auf der Ebene von Sachbilanzdaten zum Stoffstrom angegeben. Da sie für die Bearbeitung von Gebäuden bisher keine Relevanz




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haben, werden sie nicht angezeigt. Sie können in Zukunft die Grundlagen für eine Beurteilung der Ressourceninanspruchnahme liefern. Angezeigt werden die Baustoffe, die im Element oder im Gebäude eingesetzt werden. Der Indikator ist

Stoffmasse in kg

Bilanziert wird der Energiefluss differenziert Primärenergieaufwand aus erneuerbaren Quellen in MJ

Primärenergieaufwand aus nichterneuerbaren Quellen in MJ

5.2.4.3 Wirkungsbilanz Emissionen in Luft, Boden und Wasser werden einer effektorientierten Bewertung (Wirkungsbilanz) unter Verwendung der inzwischen weit verbreiteten CML-Kriterien nach HEIJUNGS et.al. unterzogen. Es wird ausdrücklich auf den Umstand verwiesen, dass im Bereich der Bewertungsmethoden bisher keine allgemeingültigen Verfahren und Kriterien vorliegen und neben effektorientierten Verfahren auch Methoden existieren, die sich am Stoffstrom (MIPS), an externen Kosten bzw. an der Knappheit (UBP) orientieren. Innerhalb der CML-Kriterien sind die aggregierten Größen:

Treibhauspotenzial (CO2-Äquivalent)

Versauerung (SO2-Äquivalent)

Ozonschichtabbaupotenzial (CFC11-Äquivalent)

Ozonbildungspotenzial (Ethen-Äquivalent)

Überdüngungspotenzial (Phosphat-Äquivalent)

weitgehend anerkannt und konsensfähig. Es wird daher empfohlen, bei der Auswahl möglicher Bewertungskriterien in der LEGEP-Software diese in jedem Fall zu berücksichtigen (Voreinstellung). Übrige Kriterien können ergänzend angewählt werden und so in die Beurteilung einfließen. 5.2.4.4 Veränderungsmöglichkeit Durch Änderungen an den Feinelementen oder Positionen bzw. an der eingesetzten Technik sind Anpassungen der Ergebnisse bzw. Korrekturen durchführbar. Die Baustoffsachbilanzdaten berücksichtigen nicht den energetischen Betrieb des Gebäudes. Diese Daten werden durch die Angabe des Medienbedarfs geliefert und durch die Betriebselemente bilanziert. Diese Angaben können durch den Phasenknopf „Be“ aktiviert oder deaktiviert werden. Der ausgewählte Strommix kann länderspezifisch geändert werden. Damit kann der Strombedarf unterschiedlichen Länderstandards angepasst werden. Der Strommix für die Vorketten ist der Ländermix des Herkunftslandes bzw. der europäische UCPTE-Mix. Für die Bilanzierung des Strombedarfs während der Nutzungsphase des Gebäudes kann ein beliebiger Strommix ausgewählt werden. Für die Zertifizierung nach DGNB ist der Strommix für Deutschland auszuwählen. Jede Phase des Lebenszyklus kann separat angezeigt und bewertet werden. Unterschieden werden für die Energie- und Stoffflüsse die Phasen:

Herstellung (He)

Reinigung (Re)

Instandsetzung (Ins)

Entsorgung (Ent).




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5.3 Arbeitsansatz in LEGEP Voraussetzung für die Ermittlung und Erstellung von lebenszyklusbezogenen Grenz- und Zielwerten ist eine ausreichende Anzahl vollständig erfasster Gebäude. Durch die Erfassung aller Bauteile analog der Methodik der DIN 276 zur Kostenplanung von Gebäuden und der DIN 18960 zur Erfassung der Kosten der Nutzungsphase, sollen nach Eingabe und Berechnung bzw. Dokumentation die Voraussetzungen für die Festlegung ökologischer Grenz- und Orientierungswerte geschaffen werden.

Abb. 5-9: Aufbau des Gebäudes aus Elementen, Positionen, Materialien Zur Thematik Kennwerte liegt für die Bereiche Kosten und Energie umfangreiche Literatur vor, im Bereich Orientierungs,- Grenz- und Zielwerte für die Umweltbelastung ergab eine Auswertung der Bauforschungsdatenbanken nur wenige, sektorspezifische Arbeiten.

Für die vorliegende Arbeit ergibt sich methodisch eine Orientierung an der Kostenermittlung für Gebäude (DIN 276). Diese wird innerhalb der Datenbank bis auf die Ebene der Leistungspositionen und die darin verwendeten Materialien weiter aufgelöst. Damit ist ein sehr hohes Mass an Erfassungsgenauigkeit gegeben. Dieses ist notwendig, um mit evtl. Reduzierungen den Grad der möglichen zulässigen Abweichung in der Erfassungsgenauigkeit bestimmen zu können.

5.3.1 Aufbau der Datenbank Voraussetzung für die Bereitstellung dieser Informationen mit einem vertretbaren Arbeitsaufwand ist die Zusammenstellung aller notwendigen Bestandteile innerhalb einer digitalen Kette. Die zu Verfügung gestellten Informationen müssen an einer zentralen Stelle verwaltet werden und durch entsprechende Schnittstellen den Planungsbeteiligten zur Weiterbearbeitung zu Verfügung gestellt werden. Die zentrale Datenverwaltung wird durch die sirAdos-LEGEP-Datenbank gewährleistet. Diese Datenbank verwaltet auf verschiedenen Ebenen die notwendigen Daten, die an den verschiedenen Stellen des Bauprozesses benötigt werden.




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Abb. 5-10: Strukturaufbau Datenbank LEGEP Die übliche Kostenerfassungsmethodik verfolgt keine logische Struktur hinsichtlich der Datenaggregation bei der Erfassung der Bauleistungen. Je nach Erfordernis werden hochkomplexe Einheiten (z.B. einen Personenaufzug) als „ein Stück“ ebenso erfasst wie ein Meter Fußbodenleiste. Die Erfassung orientiert sich an der Ausschreibungsmethodik der verschiedenen Gewerke. Daraus resultiert eine Kostenberechnungsmethodik, die jedes Projekt in sehr kleine Einheiten zerlegen muss, bis eine Aussage zu den Kosten vorliegt. Die in LEGEP angewendete Elementmethode basiert ebenfalls auf Ausschreibungs-positionen. Diese werden aber zu Elementen unterschiedlicher Komplexität (Feinelementen, Grobelementen, Makroelementen) zusammengestellt. Die Struktur des Elementaufbaus folgt dabei der DIN 276 und der dort dargestellten dreistufigen Gliederung. Der Anteil von Positionen in einem Feinelement, bzw. von Feinelementen in Grobelementen wird nach statistischen Methoden ermittelt. 5.3.2 Feinelemente Durch die dargestellte Verknüpfung von Informationen verfügt eine Leistungsbeschreibung über genaue Informationen zu

• den Preisen, • den bauphysikalischen Kennwerten und • der Umweltbelastung.




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Abb. 5-11: Aufbau Feinelement aus Positionen Für frühere Planungsphasen als die Ausschreibung benötigt der Planer komplexere Informationen z.B. zu Bauteilen oder dem vollständigen Gebäude. Um aus den Leistungspositionen Bauteile zusammenzusetzen, bedarf es eines Strukturwechsels. Die Gliederung erfolgt nicht mehr gewerkspezifisch, sondern bauteilbezogen. Die Gliederungsstruktur dafür liefert die DIN 276. Erste Aggregationsstufe ist die Bauteilschicht. Diese berücksichtigt im Aufbau alle notwendigen Ausführungsleistungen z.B. beim Fenstereinbau, Rohrdurchführungen usw. Die notwendigen Arbeiten müssen durch Ausschreibungstexte auf der Positionsebene bereitgestellt werden. 5.3.3 Komplex/Grobelemente: Die Bauteilschichten, die Feinelemente, können durch weitere Aggregation für alle Bauteile des Gebäudes den so genannten Komplex- oder Grobelementen zusammengefügt werden. Der Planer setzt sein Projekt aus den ausgewählten Elementen mit den ermittelten projektspezifischen Mengen zusammen. Für die Beschreibung eines Gebäudes werden zwischen 50 und 200 Grobelemente benötigt. Das angelegte Projekt verfügt über alle notwendigen Informationen, um die Auswertung für die Herstellungskosten, Nutzungskosten, Energiebedarf und Umweltbelastung zu erlauben.




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Abb. 5-12: Aufbau Grobelement aus Feinelementen 5.3.4 Lebenszykluselemente Die Bauelemente im LEGEP Programm sind verknüpft mit so genannten Folgelementen. D.h. für jeden kostenrelevanten Aufwand während der Nutzungsphase eines Gebäudes sind Elemente vorhanden, die diesen Aufwand erfassen. Dies betrifft:

• Reinigung (Re) • Wartung (Wa) • Instandsetzung (Ins) • Rückbau (Rü) • Entsorgung (Ent).

Jedes Element verfügt über mehrere Folgelemente. Diese Folgelemente besitzen einen Zykluswert, der festlegt, in welcher Häufigkeit das Element in einer bestimmten Zeitspanne aktiviert wird. Das kann bei einer Reinigung täglich sein, bei einer Wartung jährlich und bei einer Instandsetzung eine zwanzigjährige Zeitspanne umfassen. Für die Erfassung der Ver- und Entsorgungskosten sind projektbezogene Betriebselemente vorgesehen, die entweder mit den Daten der Wärmeberechnung verknüpft sind oder mit individuellen Daten überschrieben werden:

• Betrieb (Be).




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Abb. 5-13: Beispiel für Element mit Folgeelementen im Projekt Diese Folgeelemente sind ebenso wie die Konstruktionselemente aus Leistungspositionen aufgebaut. Die Gliederung orientiert sich an der DIN 18960: 3 Betriebskosten 3.1 Ver- und Entsorgung 3.2 Reinigung und Pflege 3.3 Bedienung der technischen Anlagen 3.4 Inspektion und Wartung der Baukonstruktion 3.5 Inspektion und Wartung der technischen Anlagen 4 Instandsetzungskosten 4.1 Instandsetzung der Baukonstruktion 4,2 Instandsetzung der technischen Anlagen 7 Rückbau (nicht in DIN 18960 enthalten) 7.1 Rückbau der Baukonstruktion und Entsorgung 7.2 Rückbau Technische Anlagen und Entsorgung 5.4 Zusammenfassung Datenbasis Die Datenbasis für die Berechnung des Gebäudes stellt sich zusammengefasst folgendermaßen dar:




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Abb. 5-14: Datengrundlage der Berechnung Nach der Eingabe eines Projektes mit Elementen stehen Informationen zu den Herstellungskosten, den Nutzungskosten, dem Energiebedarf, den Kosten der Ver- und Entsorgung, den Energie- und Stoffströmen und der Ressourceninanspruchnahme, sowie der resultierenden Umweltbelastung eines Gebäudes zu Verfügung. Mit der zusammenfassenden Darstellung und Auswertung der Ergebnisse nähert sich der Bericht einer Beurteilung der Integrated Building Performance, wie sie derzeit Gegenstand der internationalen Normung ist. Mit der Anwendung von LEGEP werden mehrere Absichten verfolgt:

• Das geplante Gebäude wird einer vollständigen Analyse bezüglich der Aspekte Kosten, Energie und Ökologie unterzogen.

• Die Plausibilitätsprüfung der Auswertung erlaubt in den Programmen „Kosten“ und „Energie“ eine Kontrolle der korrekten Eingabe des Gebäudes mit seinen Elementen und Massen. Dies ist notwendig, da für die Prüfung der Ergebnisse des Ökoprogramms bis heute nur wenige Vergleichswerte oder Kennwerte vorliegen, die eine Falscheingabe erkennbar machen. Dies ist auch der Mangel anderer Ökobilanzprogramme, deren Ergebnisse nur schwerlich einem „critical review“ unterzogen werden können.

• Der Vergleich mit den Berechnungen anderer Projektanten, soweit diese ähnliche Gebäudebezüge und Erfassungsqualität haben, dient dazu die Belastbarkeit der Ergebnisse der Berechnungen zu überprüfen.




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6 Anlagen

Zusätzlich zu diesem Bericht werden als Anlage auf einem separaten Datenträger Dokumente vorgelegt, die zu den Standardausdrucken der Objekterfassung in der Software zählen. Dies sind im Einzelnen:

• Baubeschreibung • Energiebedarf • LCC-Kosten

Die folgenden Dokumente dienen zur Erläuterung der im obigen Bericht aggregierten Zahlen.



Ascona GbR Dipl. Ing. Holger König Eschenriederstr. 65, 82194 Gröbenzell, Tel.08131-276983/Fax:276985

6.1 Tabelle Dämmstoffe

Kurzstudie Dämmstoffe Dämmstoffe Bauphysikalische und ökologische Eckdaten

Dämmstoffgruppe Einheit Mineralisch-synthetischer Synthetisch Pflanzlich

Material Mineralwolle Polystyrol Zellulose-dämmstoff

Zellulose-dämmstoff Hanf Holzfaserdämmstoff Holzfaser

Standardkonfektion Faser Platte Platte Schüttung Faser Faser Platte

Rohdichte im Mittel kg/m³ 30 20 65 50 25 55 160Wärmeleitzahl im Mittel W/mK 0,035 0,035 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04Material Mineralwolle Polystyrol Zellulosedämmstoff Hanf Holzfaserdämmstoff


Materialstärke für U-Wert 0,2 W/m²K m 0,18 0,18 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2Kosten €/m³ 75 80 160 50 130 150 330Material Mineralwolle Polystyrol Zellulosedämmstoff Hanf Holzfaserdämmstoff

Standardkonfektion Faser Platte Platte Schüttung Faser Faser Platte Kosten U =0,2 €/m² 13,5 14,4 32 10 26 30 66Gewicht kg/m² 5,4 3,6 13 10 5 11 32



Ascona GbR Dipl. Ing. Holger König Eschenriederstr. 65, 82194 Gröbenzell, Tel.08131-276983/Fax:276985 6-51

Primärenergie nicht erneuerbar MJ/m³ 658 576 1414 306 990 1044 3571Material Mineralwolle Polystyrol Zellulosedämmstoff Hanf Holzfaserdämmstoff

Standardkonfektion Faser Platte Platte Schüttung Faser Faser Platte Primärenergie nicht erneuerbar, gesamt MJ/m² 118,44 103,68 282,8 61,2 198 208,8 714,2Material Mineralw. Polystyrol Zellulosedämmstoff Hanf Holzfaserdämmstoff


Klimagaspot. kgCO2/m³ 10 10 10 10 10 10 10

Tabelle 6-1: Tabelle Dämmstoffe im Überblick 6.2 Baukonstruktionen

Kurzstudie zu der energetischen Modernisierung mit fossilen und nachwachsenden Materialien Auftraggeber: Die Grünen Autor: Holger König Datum 12.3.2013 Datum 12.3.2013 Abkürzungen: AW=Außenwand,K=Keller,D=Dach,OG=Oberste Geschoßdecke, U-D=Unterhalb der Decke,O-D=Oberhalb der Decke, o=Ohne Schutz gegen Beschädigung,nb=Nicht begehbar Abkürzungen: U-D=Unterhalb der Decke,O-D=Oberhalb der Decke,o=Ohne Schutz gegen Beschädigung,m=mit Schutz gegen Beschädigung, nb=Nicht begehbar Abkürzungen: PS=Polystyrol, MW=Mineralwolle, ZELL=Zellulose, HA=Hanf,FL=Flachs,HWF fl=Flexible Holzweichfaserplatten, Holz=Holzabdeckung,HF=Holzfaserplatte

Konstruktion Bauphysik Kosten Öko-daten




Gebäude-typ

Baualtersklasse

Niveau der Modernisierung

Bauteil

Konstruktion

Dämm-Material

erreichter U-Wert

Dämm-schicht-dicke

Voll-kosten

Kosten LEGEP

energet Kosten

Kosten LEGEP

Dämm-schicht-dicke

PE nicht erneuerbar

Klimagas-potenzial

Gesamtfläche

W/m²K cm €/m² €/m² €/m² €/m² cm MJ/m²

kg /CO2äquival. m²

EFH18 vor 1918 ENEV‐REF AW WDVS PS 0,28 10 121 118 42 45 10 1105 82 156 121m² HF 142 11 362 ‐4 K U‐D o MW 0,35 7 36 33 36 33 7 66 4,5 81 HWF fl 0,35 8 28 28 8 34 3,5 OG O‐D nb PS 0,2 14 18 17 18 17 14 438 30 80 HA 0,2 16 22 22 16 114 6 EFH18 vor 1918 KfW100 AW WDVS PS 0,2 15 135 132 56 60 15 1360 106 156 121m² HF 154 17 559 ‐12 K U‐D o MW 0,35 7 36 33 36 33 7 66 4,5 81 HWF fl 0,35 8 28 28 8 34 3,5 OG O‐D nb PS 0,19 15 19 18 18 18 15 448 31 80 HA 0,19 17 23 23 17 110 6 EFH18 vor 1918 KfW70 AW WDVS PS 0,19 16 138 137 59 63 16 1414 110 156 121m² HF 158 18 591 ‐14 K U‐D o MW 0,32 8 38 35 38 35 8 72 5 81 HWF fl 0,32 9 29 29 9 35 4 OG O‐D nb PS 0,15 20 26 22 26 22 20 497 36 80




HA 0,15 23 31 31 23 88 8 EFH48 bis 1948 ENEV‐REF AW WDVS PS 0,28 10 121 118 42 45 10 1105 82 212 163m² HF 142 11 362 ‐4 K U‐D o MW 0,35 7 36 33 36 33 7 66 4,5 79 HWF fl 0,35 8 28 28 8 34 3,5 D zS MW 0,2 19 245 46 23 19 181 13,5 474 zS ZELL 0,2 22 33 22 ‐275 ‐9 EFH48 bis 1948 KfW100 AW WDVS PS 0,19 16 138 137 59 63 16 1414 110 212 163m² HF 158 18 591 ‐14 K U‐D o MW 0,35 7 36 33 36 33 7 66 4,5 79 HWF fl 0,35 8 28 28 8 34 3,5 D zS MW 0,26 14 230 34 21 14 139 10 474 zS ZELL 0,26 16 28 16 ‐200 ‐6 EFH48 bis 1948 KfW70 AW WDVS PS 0,21 14 132 129 54 57 14 1310 102 212 163m² HF 151 16 526 ‐11 K U‐D o MW 0,35 7 36 33 36 33 7 66 4,5 79 HWF fl 0,35 8 28 28 8 34 3,5 D zS MW 0,2 19 245 46 23 19 181 13,5 474 zS ZELL 0,2 22 33 22 ‐275 ‐9 MFH68 Bis 1968 ENEV‐REF AW WDVS PS 0,28 10 121 118 42 45 10 1105 82 617 782m² HF 0,28 11 142 11 362 ‐4 K U‐D m MW 0,35 7 54 51 54 51 7 110 11,5 349 ZELL+HF 0,35 8 44 44 8 104 6




OG O‐D b MW 0,2 14 58 45 58 45 14 465 34 349 ZELL+Holz 0,2 16 42 42 16 ‐474 ‐16 MFH68 Bis 1968 KfW100 AW WDVS PS 0,19 16 138 137 59 63 16 1414 110 617 782m² HF 0,19 18 158 18 591 ‐14 K U‐D m MW 0,3 8 57 54 57 54 8 116 12 349 ZELL+HF 0,3 9 54 54 9 116 12 OG O‐D b MW 0,15 20 70 54 70 54 20 516 38 349 ZELL+Holz 23 49 49 23 ‐530 ‐17 MFH68 Bis 1968 KfW70 AW WDVS PS 0,21 14 132 129 54 57 14 1310 102 617 782m² HF 0,21 16 151 16 526 ‐11 K U‐D m MW 0,37 6 54 50 54 50 6 103 11 349 ZELL+HF 0,37 7 42 42 7 84 2 OG O‐D b MW 0,2 14 58 45 58 45 14 465 34 349 ZELL+Holz 0,2 16 42 42 16 ‐474 ‐16 MFH83 Bis 1983 ENEV‐REF AW WDVS PS 0,28 8 117 116 38 40 8 976 74 260 HF 0,28 9 133 9 300 0 268m² K U‐D m MW 0,37 5 52 49 52 49 5 97 10,5 130 ZELL+HF 0,37 6 42 42 6 84 2 D zS MW 0,2 11 220 25 20 11 114 8,5 146 zS ZELL 0,2 12 26 12 ‐154 ‐6 MFH83 Bis 1983 KfW100 AW WDVS PS 0,16 18 143 141 64 69 18 1482 115 260 HF 0,16 20 165 20 656 ‐17 268m² K U‐D m MW 0,32 8 57 54 57 54 8 116 12 130




ZELL+HF 0,32 9 47 47 9 114 8 D zS MW 0,13 20 248 48 24 20 189 14 146 zS ZELL 0,13 23 35 23 ‐294 ‐10 MFH83 Bis 1983 KfW70 AW WDVS PS 0,17 16 138 137 59 63 16 1414 110 260 HF 0,17 16 158 18 591 ‐14 268m² K U‐D m MW 0,37 5 52 49 52 49 5 97 10,5 130 ZELL+HF 0,37 6 42 42 6 84 2 D zS MW 0,15 16 236 39 22 16 156 11 146 zS ZELL 0,15 29 18 ‐224 ‐6 Umrechnung Dämmschichtstärke bei unterschiedlicher Wärmeleitzahl (WLZ) WLZ Stärke der Dämmschicht 35 5 6 7 8 10 11 12 14 15 16 18 19 20

40 5,71429 6,857

14 8 9,1428571411,42857

1 12,5714 13,7143 1617,142

8618,285

720,571

421,71428

57122,85714

29 Tabelle 6-2: Baukonstruktionen im Überblick

Kurzstudie energetische

Gebäudesanierung Berechnung der Ökobilanz von



276983/Fax:276985

7 Quellen [KOE12] König, Holger, Wärmedämmung-Vom Keller bis zum Dach, Berlin 2012

[ISO15686] ISO/CD 15686-1 "Buildings and constructed assets — Service life planning – Part 1: General principles"

[15686-7] ISO 15686-7, Documented service-life data from in-use exposure

[15686-2] ISO 15686-2, Predicted service life

[15686-8] ISO 15686-8, Factor Method

[AMEV2006] Arbeitskreis Maschinen- und Elektrotechnik staatlicher und kommunaler Verwaltungen, Wartung, Inspektion und damit verbundene kleine Instandsetzungsarbeiten von technischen Anlagen und Einrichtungen in öffentlichen Gebäuden Vertragsmuster, Bestandsliste, Leistungskatalog, Berlin 2006

[BMVBS01] Bundesministerium für Verkehr Bauen und Städtebau, Leitfaden Nachhaltiges Bauen, Berlin 2001

[VDI2067] Richtlinie über die Wirtschaftlichkeit gebäudetechnischer Anlagen, Köln 2003

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Kurzgutachten zur energetischen Gebäudesanierung …€¦ · Abb. 5-1: Nachhaltigkeitsdreieck ... Beispiel für Mittelabfluss über 80 Jahre.....5-40 Abb. 5-9: Aufbau des Gebäudes