Entwicklung eines Benchmarksystems
Das Bauwesen ist für einen wesentlichen Anteil der globalen Treibhausgasemissionen verantwortlich. Mit einer zunehmenden Energieeffizienz der Gebäude steigt in diesem Zusammenhang die Relevanz der grauen Emissionen, die aus der Herstellung, Errichtung, Instandhaltung und Entsorgung von Bauwerken und Bauteilen resultieren. Damit rücken vermehrt auch die Planung und der Entwurf von Rohbaukonstruktionen in den Fokus, deren Optimierung in Bezug auf die grauen Emissionen bisher weitestgehend ausbleibt. Diese Beobachtung ist oftmals nicht auf ein fehlendes Bewusstsein der Branche, sondern auf fehlende Anreizsysteme zurückzuführen. Als geeigneter Anreiz werden in diesem Zusammenhang oftmals Benchmarks erachtet, die z. B. als Grenz- oder Zielwerte für bestimmte Kenngrößen dienen. Bisher liegen solche Werte überwiegend für Gesamtgebäude vor und können folglich erst zu einem späten Zeitpunkt der Planung berücksichtigt werden. Die Arbeit widmet sich daher der Entwicklung eines Benchmarksystems für die grauen Emissionen von Deckensystemen.
Mit einem Anteil von ca. 40 % tragen diese Bauteile wesentlich zu den grauen Emissionen des Rohbaus einer Hochbaukonstruktion bei und bieten ein entsprechend hohes Optimierungspotenzial. Aufgrund der Möglichkeit einer planungsbegleitenden Bewertung kann das entwickelte System Planende dabei unterstützen, dieses Potenzial bereits frühzeitig zu adressieren. Den Ausgangspunkt der eigenen Untersuchungen bildet die Analyse praxisüblicher Deckensysteme hinsichtlich ihrer grauen Emissionen. Anhand der Variation statischer und ökobilanzieller Randbedingungen können etwaige Einflüsse bestimmt und mögliche Optimierungspotenziale für die Planung und Ausführung der Deckensysteme abgeleitet werden. Darauf aufbauend wird ein Bottom-up-Benchmarksystem entwickelt, das eine Begrenzung der grauen Emissionen in Abhängigkeit von der Spannweite der Deckensysteme vorsieht. Zur Ermittlung der zugrunde liegenden Referenzwerte werden neben den eigenen theoretischen Untersuchungen eine Praxisumfrage und Ergebnisse aus weiterführender Literatur herangezogen. Unter Berücksichtigung des Reduktionspfads nach DAfStb 2023a werden schließlich zukünftige Grenzwerte für die grauen Emissionen von Deckensystemen ausgewiesen. Darüber hinaus wird ein Top-down-Ansatz betrachtet. Die Ermittlung der Grenzwerte für die grauen Emissionen von Deckensystemen erfolgt hierbei ausgehend von einem global verfügbaren CO2-Restbudget. Anhand dreier Szenarien wird beispielhaft aufgezeigt, wie eine zeitabhängige Reduktion der Grenzwerte abgebildet werden könnte. Die Gegenüberstellung der Bottom-up- und Top-down-Benchmarks zeigt, dass beide Ansätze für ausgewählte Randbedingungen ähnliche Resultate hervorbringen können, oftmals jedoch signifikante Abweichungen vorliegen. Aufgrund der fundierten Datenbasis sowie der als hoch erachteten Praxistauglichkeit wird das Bottom-up-Benchmarksystem für die zukünftige Verwendung empfohlen. Abschließend wird die prinzipielle Anwendbarkeit dieses Systems anhand unterschiedlicher Deckensysteme demonstriert sowie kurz- und mittelfristige Potenziale zur Reduktion der grauen Emissionen aufgezeigt.
Entwicklung eines Benchmarksystems für die Grauen Emissionen von Deckensystemen
Michael Heckmann
RPTU Kaiserslautern (2024)
https://doi.org/10.26204/KLUEDO/8335
