Ökobilanzierung (LCA)

Mit dem ambitionierten Ziel der Regierung bis zum Jahr 2050 einen „nahezu klimaneutralen Gebäudebestand“ zu erreichen, wird eine ganzheitliche Betrachtung des Lebenszyklus von Gebäuden und Baustoffen sowie der damit verbundenen Umweltauswirkungen zunehmend wichtiger.

Für die vollständige Abbildung der Treibhausgasemissionen im Lebenszyklus von Gebäuden ist neben der Energiebedarfsberechnung eine ökobilanzielle Bewertung der Konstruktionen und Baustoffe erforderlich. In § 7 des Gebäudeenergiegesetzes  finden sich unter Nr. 5 bereits Anmerkungen zu „Methodiken zur ökobilanziellen Bewertung von Wohn- und Nichtwohngebäuden“. Es besteht daher die Möglichkeit, dass entsprechende Bilanzierungs- und Bewertungspraktiken in Zukunft einen wichtigen Baustein bei der Planung und Nachweisführung von Gebäuden darstellen werden.
Bei der Ökobilanzierung bzw. Lebenszyklusanalyse (LCA - Life Cycle Assessment) im Bauwesen handelt es sich um ein Hilfsmittel zur ökologischen Bewertung von Gebäuden und Bauprodukten, welche anhand der Quantifizierung von potentiellen Umweltauswirkungen über den gesamten Lebensweg der Gebäude erfolgt. Betrachtet werden hierbei verschiedene sogenannte Wirkungsindikatoren, wie das globale Treibhausgaspotential (GWP – Global Warming Potential [kg CO2-Äqv.]), die Energie- und Stoffströme sowie der anfallende Ressourcenverbrauch.

Die Grundsätze und Rahmenbedingungen bei der Erstellung von Ökobilanzen werden durch die internationalen Normen DIN EN ISO 14040/44 beschrieben. Spezifische Grundregeln zur Erstellung von Ökobilanzen von Gebäuden und Bauprodukten sind normativ nach DIN EN 15804 und DIN EN 15978 geregelt.

Gemäß DIN EN 14040/44 besteht eine Ökobilanz grundsätzlich aus vier Phasen, deren Erarbeitung iterativ erfolgt: Der Definition des Ziels und des Untersuchungsrahmens, der Erstellung der Sachbilanz, der Wirkungsabschätzung sowie der Auswertung.

Bestandteile und Zusammenhänge einer Ökobilanz nach ISO 14040 Foto: BBSR

Die DIN EN 15804 (Nachhaltigkeit von Bauwerken – Umweltproduktdeklarationen – Grundregeln für die Produktkategorie Bauprodukte) liefert zentrale Regeln für die Erstellung von Umweltproduktdeklarationen (EPDs – Environmental Product Declarations) von Bauprodukten. Durch EPDs werden umweltbezogene Ökobilanzdaten sowie technisch-funktionale Eigenschaften von Produkten auf Basis von fest definierten Parametern zur Verfügung gestellt. Diese Produktdaten können für die Erstellung von Ökobilanzen von Gebäuden und Bauteilen herangezogen werden. Die Phasen im Lebensweg von Gebäuden werden im Detail durch die folgenden Lebenszyklusabschnitte (sog. Informationsmodule) beschrieben:

Einteilung der Lebenswegmodule gemäß DIN EN 15804 und DIN EN 15978 Foto: BBSR

Gemäß DIN EN 15804 ist es nicht zulässig, die potentiellen Gutschriften, welche sich aus der Wiederverwendung, Rückgewinnung oder dem Recycling von Produkten ergeben, mit den Belastungen aus den Modulen A-C zu verrechnen. Diese Potentiale sind separat im Lebenswegmodul D abzubilden.

Als Datengrundlage für die Erstellung von Ökobilanzen im Gebäudebereich ist vor allem die frei zugängliche Online-Datenbank ÖKOBAUDAT  des BBSR zu nennen, mit welcher eine konsistente und „EN 15804“-konforme Datenbasis zur Verfügung gestellt wird. Diese Datenbank wird fortlaufend durch neue EPD-Datensätze ergänzt und generische Daten werden regelmäßig aktualisiert. Die ÖKOBAUDAT ist die verbindliche Datenbasis für die Ökobilanzerstellung im Rahmen des Bewertungssystems Nachhaltiges Bauen (BNB)  und kann aufgrund der Möglichkeiten zum Datentransfer zu weiterführenden Tools auch unabhängig hiervon zum Einsatz kommen. Als weitere bekannte Datenbanken und Informationsportale sind wecobis, GEMIS  und EPD-Datenbanken wie beispielsweise vom Institut Bauen und Umwelt e.V. (IBU)  zu nennen.

Es stehen verschiedene Tools und Modellierungswerkzeuge für die Erstellung von Ökobilanzen zur Verfügung. Vom BBSR wurde das frei zugängliche Online-Ökobilanztool eLCA (Bauteileditor)  entwickelt, womit eine einfache und transparente Erstellung von Ökobilanzen ermöglicht wird. Die Eingabe von Gebäudedaten und Bauteilkomponenten kann manuell im Online-Tool oder vereinfacht über eine neu entwickelte Schnittstelle erfolgen. Über diese Schnittstelle können Bauprojekte anhand von Bauteillisten in eLCA-Tabellenstruktur mit Zuweisung von entsprechen-den eLCA-Bauteil-Identifikationsnummern (Bauteil-IDs) im Online-Tool importiert und automatisch ausgewertet werden.

Nicht nur im Neubaubereich, sondern auch im Rahmen von Sanierungsprojekten ist die ökobilanzielle Bewertung sinnvoll und kann für den Vergleich unterschiedlicher Sanierungsvarianten herangezogen werden. So können bei-spielsweise eine massive Außenwandkonstruktion mit WDVS einer Holzständerkonstruktion mit Gefachdämmung ohne großen Zeitaufwand einander gegenübergestellt werden. Auf der untersten Ebene wäre es auch denkbar, keine vollständige Ökobilanz zu erstellen, sondern mehrere Baustoffalternativen wie beispielsweise EPS, Holzfaser und Mineralwolle ökobilanziell miteinander zu vergleichen.

Im folgenden Schaubild werden die digitalen Prozesse und Schnittstellen der Ökobilanzierung im Kontext des nach-haltigen Bauens dargestellt:

Digitale Prozesse und Schnittstellen bei der Ökobilanzierung mit Fokus auf Tools und Datenbanken des BBSR. Foto: BBSR

Als Lebensdauer für die Planung neuer Gebäude wird üblicherweise ein Zeitraum von 50 Jahren angesetzt; projektbezogen kann es aber auch sinnvoll sein, diesen Zeithorizont entsprechend anzupassen. Die Lebensdauer eines Gebäudes ist abzugrenzen von den Nutzungsdauern der verbauten Bauprodukte und Materialien, für welche im Gebäudelebenszyklus teilweise mehrere Austauschzyklen zu berücksichtigen sind. Das BBSR stellt hierfür im Rahmen der Anwendung des BNB-Systems eine entsprechende Tabelle mit Nutzungsdauern von Bauteilen zur Verfügung, welche auch unabhängig von BNB-Zertifizierungen für LCA- und LCC-Anwendungen herangezogen werden kann.

Weiterführende Informationen zur Erstellung und Auswertung von Gebäudeökobilanzen finden sich in entsprechenden Anleitungen der genannten Datenbanken, Modellierungswerkzeuge und Zertifizierungssysteme.
Zusätzlich zu den ökologischen Umweltauswirkungen empfiehlt es sich stets auch, die qualitativen Aspekte  von Gebäuden, wie thermischen Komfort, Schallschutz, Nutzungsdauern, Raumluftqualität sowie ökonomische Aspekte bzgl. der Kosten verschiedener Bauweisen möglichst früh in die Planungsprozesse zu integrieren. Die CO2-Vermeidungskosten unter Berücksichtigung der Mehrkosten für Bauweise und Ökobilanz belaufen sich auf etwa 180 EUR/t CO2. Ein weiterer wichtiger Aspekt, der bei der Baustoffwahl berücksichtigt werden sollte, ist der Rohstoffeinsatz. Aufgrund der immer knapper werdenden Ressourcen sind nachwachsende Materialien denen auf fossiler Basis vorzuziehen, wo es der Einsatzort zulässt.

 

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