Nachhaltige konzeptionelle Entscheidungen sind der Schlüssel zur Verringerung der Umweltauswirkungen des Baugewerbes. Solche frühen Entscheidungen, die innerhalb eines kurzen Zeitrahmens getroffen werden müssen, haben den größten Einfluss auf die Qualität, die Kosten und den Kohlenstoffausstoß eines Projekts. In dieser Studie wurde mithilfe eines Non-dominated Sorted Genetic Algorithm II Tools gezeigt, wie sehr sich konzeptionelle Entscheidungen auf die Kosten und den CO2-Fußabdruck einer Gebäudestruktur auswirken. Zunächst wurde die Zuverlässigkeit des Tools getestet, indem seine Lösungen mit drei Fallstudien aus der Literatur verglichen wurden. Dann wird gezeigt, dass durch die schnelle Untersuchung verschiedener konzeptioneller Designlösungen auf einem Paretodiagramm (das kosten- und CO2-optimierte Optionen aufzeigt) nachhaltigere Designalternativen identifiziert werden können. Anschließend werden mithilfe des Tools 36 Gebäudekonfigurationen analysiert, die ein Spektrum an verkörperten Kohlenstoffemissionen (einschließlich der LCA-Module A1, A2, A3, A4, A5, C2, C3, C4) zwischen 60 und 360 kgCO2e/m2 ergaben.
Durch den Vergleich von 25 Materialtypen aus 15 Datenbanken (EPDs, ICE) kann konkludiert werden, dass die Geometrieentscheidungen (Spannweite, Höhe, Form) den größten Einfluss haben, der Materialtyp (Stahl, Holz, Stahlbeton), das Recycling und die Wiederverwendung von entscheidender Bedeutung sind und die Berechnungen des gebundenen Kohlenstoffs sehr stark von den Lieferantendaten und dem Standort abhängen. Insgesamt hat diese Studie gezeigt, dass Architekten und Ingenieure in der Lage sind, den grauen CO2-Fußabdruck von Bausystemen durch die Auswahl geeigneter Materialien und Bausysteme in der Entwurfsphase erheblich zu reduzieren.
Kanyilmaz, A.; Van, H. D.; Kondratenko, A. (2023) How does conceptual design impact the cost and carbon footprint of structures? Structures 58, 105102. https://doi.org/10.1016/j.istruc.2023.105102