frühzeitige Berechnung mit LZK-ToolÖKO als Grundlage ... - bauXund
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WERTE. WIRKEN.<br />
Life Cycle Management<br />
Frühzeitige <strong>Berechnung</strong> <strong>mit</strong> <strong>LZK</strong>-Tool öko <strong>als</strong> <strong>Grundlage</strong><br />
einer nachhaltigen Gebäudeentwicklung<br />
Linus Waltenberger | Maria Popp<br />
Leidenschaft für<br />
Mensch, Organisation und Objekt
Die Menschen bei M.O.O.CON ®<br />
Ca. 60 Mitarbeiter, 4 Standorte<br />
<strong>mit</strong> <strong>bauXund</strong> bauenauf<br />
Nachhaltigkeit bauen
auökologische Beratung im Dienste von Umwelt, Arbeitnehmer- und NutzerInnen<br />
Pavillon 6, Wilhelminenspital<br />
Wien<br />
Raiffeisen Hochhaus<br />
Wien<br />
Energybase<br />
Wien<br />
Wirtschaftszentrum<br />
St. Pölten<br />
LakeSide Science Park<br />
Klagenfurt<br />
Silbermöwe<br />
1Wien<br />
<strong>Berechnung</strong> der Lebenszykluskosten<br />
Bilanzierung von Umweltfolgen
Simulation von komplexen Modellen<br />
Praha<br />
Brno<br />
Bratislava<br />
Vienna<br />
Problem des Handelsreisenden:<br />
Kürzeste Distanz zwischen n Städten<br />
(n-1)! Lösungen-> exponentiell<br />
Professionelle Software<br />
8
Sichere Datenbasis<br />
Ca. 1200 Planungselemente …<br />
> 1400 Planungselemente …<br />
… <strong>mit</strong> bis zu 8 Kostenarten …<br />
… <strong>mit</strong> bis zu 8 Kostenarten …<br />
NEU: … und Ökobilanzdaten<br />
NEU: und Ökobilanzdaten<br />
… <strong>mit</strong> der Datensicherheit von<br />
<strong>LZK</strong> Tool öko<br />
Anwendungsphasen<br />
Strategie<br />
Initiierung<br />
•Bedarfsplanung<br />
•Machbarkeit<br />
•Finanzierung /<br />
Beschaffungsmodell<br />
Planung<br />
•Planungsgrundlagen<br />
•Vorentwurf / Entwurf<br />
•Einreichplanung<br />
Ausführungsvorbereitung<br />
Ausschreibungsplanung<br />
Ausschreibung<br />
Vergabe<br />
Ausführung<br />
•Werkplanung<br />
•Ausführung<br />
•Inbetriebnahme<br />
•Übergabe<br />
Nutzung<br />
•Betriebsverantwortung<br />
•Betriebseinführung<br />
•Regelbetrieb<br />
•Instandhaltung
2 1 m ²<br />
S t i e g e n -<br />
h a u s<br />
W e n n<br />
H H<br />
m ²<br />
1 3 / 1 8 m ²<br />
* F e u e rw e h ra u f zu g<br />
Aufbau virtuelles Volumenmodell<br />
Von der Organisation zum Raum- und Funktionsprogramm<br />
START Eingabe<br />
AUSGABE<br />
Virtuelles Volumenmodell<br />
Sonderflächen<br />
Gebäudemodellierung<br />
W e n n<br />
H H<br />
S t i e g e n -<br />
h a u s<br />
2 1 m ²<br />
Dezentrale SF<br />
Kernfunktionen<br />
S t i e g e n -<br />
h a u s<br />
5 7 / 3 5<br />
B e s p r . -<br />
r a u m<br />
3 0 m ²<br />
V e r k e h r s -<br />
fl ä c h e<br />
3 6 / 5 0 m ²<br />
T e e -<br />
k ü c h e<br />
1 8 m ²<br />
A u fz ü g e<br />
3 / (5 + 1 * ) S t k<br />
R a u -<br />
c h e r -<br />
r a u m<br />
1 0 m ²<br />
P U M I<br />
9 m ²<br />
F u n k t i o n s fl .<br />
L A N<br />
7 m ²<br />
S a n i t ä r<br />
2 6 m ²<br />
W e n n<br />
H H<br />
S t i e g e n -<br />
h a u s<br />
2 1 m ²<br />
Bedarfskonkretisierung am Bsp. eines Eigennutzer<br />
680 Arbeitsplätze, Wien<br />
Regelgeschoß<br />
Sockelgeschoß<br />
Büroflächen | Kern<br />
2 Callcenter<br />
8<br />
Sonst. Technikflächen<br />
v<br />
9<br />
Schulung v<br />
10<br />
Bistro<br />
11<br />
Facility<br />
Management v<br />
9<br />
Studio<br />
9<br />
Veranstaltung<br />
Besprechung | Ausstellung<br />
1<br />
Zentraler<br />
Kern<br />
10<br />
Cafeteria<br />
3<br />
1<br />
Zentraler<br />
Kern<br />
5<br />
Schalter<br />
Eingang | Foyer<br />
Eingang<br />
Eigener Eingang
Auswirkung der Gebäudestruktur auf <strong>LZK</strong><br />
<strong>LZK</strong>-Differenz<br />
15 Jahre<br />
<strong>LZK</strong>-Potential 7,8 %<br />
+ 0,44 %<br />
- 3,4 %<br />
- 6,9 % - 7,8 %<br />
2 GB/K, 2 KE, Punkt, 15<br />
Etagen<br />
3 GB/K, 1 KE, Punkt<br />
20 Etagen<br />
2 GB/K, 2 KE, Block<br />
15 Etagen<br />
2 GB/K, 4 KE, Block<br />
5 Etagen<br />
2 GB/K, 3 KE, Kamm, 7<br />
Etagen<br />
BGF gesamt + 436 m²/+1,4 % + 547 m²/+1,8 % - 2.288 m²/-7,4 % - 2.153 m²/-7,0 %<br />
BK Fassade - € 0,01 Mio./-0,19 % -€ 1,0 Mio./-14,5 % -€ 0,42 Mio./-6,1 % -€ 1,1 Mio./-15,5 %<br />
Errichtungskosten +€ 0,3 Mio./+0,53 % -€ 2,3 Mio./-4,0 % -€ 4,3 Mio./-7,4 % -€ 5,2 Mio./-9,0 %<br />
Fluchtweg > HH….25 m, < HH….35 m, zusätzliche Fluchtstiegenhäuser
Bausteine am Beispiel<br />
15<br />
Achsrastersimulation<br />
125cm<br />
<strong>LZK</strong>-Potential 5,5 %<br />
9.760<br />
130cm<br />
NGF Büro<br />
(m²)<br />
9.090<br />
9.425<br />
164 Mio. €<br />
<strong>LZK</strong> 50<br />
(Mio. € gesamt)<br />
155 Mio. €<br />
125 130 135<br />
135cm
Modellbildung<br />
NT6 Störung<br />
85<br />
NT6 Ausl<br />
650<br />
NT6 Dep<br />
1.100<br />
Magazin<br />
NT5<br />
WS/LG/Garage<br />
430<br />
3.900<br />
NT6 NS<br />
200<br />
NT6 PF<br />
2.000<br />
NT6 WS<br />
1.000<br />
NT4 Lager<br />
620<br />
NT6 RC 70<br />
NT3 WS<br />
1.250<br />
NT3 MS<br />
480<br />
NT3 PF<br />
600<br />
NT4<br />
Schloss<br />
630<br />
NT4<br />
Tisch<br />
670<br />
NT4<br />
Elektro<br />
180<br />
NT3 FL<br />
540<br />
2010 2020 2030 2040 2050 2060<br />
Rückbau<br />
Erneuerung<br />
Umbau<br />
Energiekosten<br />
techn. Gebäudebetrieb<br />
Reinigung<br />
Finanzierung<br />
Invest<br />
Zeitachse<br />
<strong>LZK</strong> im Architekturwettbewerb
<strong>LZK</strong> im Architekturwettbewerb<br />
WES Smart Campus, 11/2011 HOERBIGER, 02/2013 Post AG, 04/2013<br />
Holzbauer und Partner ZT querkraft architekten Schenker Salvi Weber Architekten<br />
ÖAMTC, 08/ 2013<br />
WAZ, 10/2012 E+E Elektronik, 01/2012<br />
Pichler & Traupmann Architekten<br />
AllesWirdGut Architektur<br />
POS Architekten<br />
Doppelmayr, 06 2013<br />
Garant Tiernahrung, 02/2012 3 LIG Pflegeheime, 09/2010<br />
AllesWirdGut Architektur<br />
Propeller Z<br />
Doppelmayr<br />
Wettbewerb, Q2/2013
<strong>LZK</strong> Ursachenforschung<br />
<strong>LZK</strong> Ursachenforschung<br />
Jährliche Folgekosten für Grünraum- und Fassadenpflege<br />
EUR<br />
Wettbewerbsbeitrag Smart Campus 2011<br />
Diskontierte Lebenszykluskosten bis 2045<br />
EUR
Wien Energie Stromnetz Smart Campus<br />
Kostenverfolgung <strong>mit</strong> dem <strong>LZK</strong> Tool öko<br />
Kostener<strong>mit</strong>tlung <strong>mit</strong> <strong>LZK</strong>-Tool<br />
Bedarfsplanung<br />
01/2011<br />
Wettbewerb<br />
11/2011<br />
Vorentwurf<br />
05/2012<br />
Entwurf<br />
05/2013<br />
Gesamtkosten<br />
Folgekosten/a<br />
Gesamtkosten<br />
Folgekosten/a<br />
Gesamtkosten<br />
Folgekosten/a<br />
Gesamtkosten<br />
Folgekosten/a<br />
Basis<br />
Basis<br />
-8,5 %<br />
+10 %<br />
- 1 %<br />
<br />
+1 %<br />
-6 %<br />
© Holzbauer und Partner ZT GmbH<br />
Lebenszykluskosten Sanierung<br />
Bestand
Varianten für eine Gebäudesanierung<br />
Verwaltungsgebäude, Eigennutzer<br />
• Errichtung ca. 1980<br />
• Gesamt-BGF ca. 38.000 m2<br />
Sonderflächen<br />
23%<br />
Hauptnutzfläche<br />
34%<br />
• 500 AP<br />
• Erneuerungsquote 3,2 % der BWK<br />
Garage<br />
33%<br />
10%<br />
Kern<br />
Kalibrierung des Modells <strong>mit</strong> IST-Daten<br />
Jährliche Folgekosten<br />
€/a<br />
Investitionen<br />
Ø €/a<br />
€/a<br />
Hausmeister-<br />
Dienste<br />
Instandhaltung<br />
Versorgung<br />
(Energie)<br />
Reinigung<br />
Tägliche Reinigung / Premium<br />
Fassadenreinigung 1x/Jahr Fassadenreinigung<br />
<strong>LZK</strong> Modell<br />
<strong>LZK</strong><br />
Modell<br />
IST 2012<br />
<strong>LZK</strong> IST '12<br />
Theoretische Jahres BK 2012<br />
Mittelwert der indizierten BK 2000-2011 (lt. VPI 2000 ÖSTAT)<br />
Investitionen = ø Erneuerungen von 2000-2011 (indiziert)
Statische Nutzungsdauern von Bauelementen<br />
„Normal“-Nutzungsdauer (baulicher-) Anlagen<br />
„Übliche“ Nutzungsdauer<br />
10 – 15 Oberflächen<br />
15 – 25 Technik<br />
30 – 40 Gebäudehülle<br />
80 – 100 Rohbau<br />
WERT [€] WERT [%]<br />
0 15 30 45 60 75 90<br />
Jahre [ND]<br />
Wertverzehr Sanierungsprojekt<br />
Euro.<br />
<strong>LZK</strong> Modell 2012<br />
Technik<br />
Ausbau<br />
AP-Versorgung,<br />
Beleuchtung, MSR<br />
Wärmeerzeugung, Lüftung<br />
2012<br />
Sprinklerung, Sicherheit<br />
Sanitär, Aufzüge<br />
Stromversorgung, Sonderflächen, Wärmeabgabe<br />
Bd.belag, Sonnenschutz<br />
Fassade, Nasszelle<br />
Dach, Sonderflächen<br />
Erneuerungen und<br />
Modernisierungen<br />
WERTVERZEHR 69%<br />
Neuverkabelung IT - 1998<br />
Rohbau<br />
Abgehäng. Decke<br />
Büro, Innenwände Türen,<br />
Bodenaufbau<br />
Gründung, Rohbau, Dach, Decken, Fassade, Sonderflächen<br />
RESTWERT 31%<br />
Jahre<br />
1980 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2060 2070 2080
Sanierung Szenarios<br />
Crash-<br />
Szenario<br />
Teilsanierung<br />
Gener<strong>als</strong>anierung<br />
Gener<strong>als</strong>anierung<br />
Fiktiver<br />
Neubau<br />
Anlassbezogene<br />
Erneuerungen<br />
Gestückelt: Hülle,<br />
TGA, Ausbau<br />
Gemäß gesetzl.<br />
Mindestanforderungen<br />
Niedrigstenergiestandard<br />
Niedrigstenergiestandard+<br />
Übersicht Sanierungsvarianten<br />
Crash-Szenario<br />
Anlassbezogene<br />
Erneuerungen<br />
Teilsanierung<br />
Fassade später<br />
ohne Fbd. Aufbauten<br />
Gener<strong>als</strong>anierung<br />
gem. gesetzl.<br />
Anforderungen<br />
(gültig bis 2020)<br />
Gener<strong>als</strong>anierung<br />
energetisch<br />
Fiktiver Neubau<br />
energetisch<br />
SUMME BAUWERKSKOSTEN (KB 2-4) 40.176.000 36.781.000 36.260.000 45.590.000 55.640.000<br />
SUMME ERRICHTUNGSKOSTEN 70.956.716 64.885.392 64.012.748 78.765.810 91.577.144<br />
AUSFALLKOSTEN 800.000 0 0 0 0<br />
AUSWEICHKOSTEN 2.836.000 2.836.000 2.836.000 2.836.000 0<br />
74.592.716 67.721.392 66.848.748 81.601.810 91.577.144<br />
SUMME EINMALKOSTEN<br />
"FIKTVER" ERTRAG AUS ZUSÄTZLICHEN APL p.a. 0 0 -300.000 -300.000 -300.000<br />
FOLGEKOSTEN p.a. (nach Sanierung) 1.210.420 1.172.710 1.042.000 921.000 921.000<br />
ERNEUERUNGSKOSTEN (indexiert) bis 2048 5.875.296 20.805.070 22.554.890 28.996.697 28.152.133<br />
BARWERT 2033 (indexiert) exkl. USt. 87.500.626 86.661.146 87.464.905 98.570.373 108.770.463<br />
BARWERT 2048 (indexiert) exkl. USt. 105.043.869 109.069.330 110.296.505 120.592.491 130.522.711<br />
GESAMTZAHLUNGEN (indexiert) bis 2033 exkl. USt. 168.231.544 120.180.267 119.418.726 132.743.631 145.326.775<br />
GESAMTZAHLUNGEN (indexiert) bis 2048 exkl. USt. 214.467.518 181.346.016 180.038.474 192.075.900 203.941.839<br />
Ausgaben indexiert, kumuliert<br />
Zahlungen indexiert, kumuliert
Betrachtung des ökologischen Ressourcenverbrauchs<br />
• Verbrauch an Primärenergie (erneuerbar, nicht erneuerbar)<br />
• Entstehung von treibhauswirksamen Emissionen<br />
• Entstehung von Versauerungs- und Ozonbildungspotenzial<br />
• Berücksichtigung nicht über die Ökobilanz darstellbarer, umweltrelevanter Faktoren (Vermeidung von<br />
VOCs, PVC,..)<br />
• Verbrauch an unverbauter Fläche<br />
Ökobilanz<br />
• Verbrauch an Wasser (insbesondere Minimierung abflusswirksamer Wässer)<br />
Warum Ökobilanzberechnung?<br />
7000<br />
6000<br />
5000<br />
kWh/m2<br />
4000<br />
3000<br />
2000<br />
1000<br />
0<br />
Energieeffizienzklasse B Energieeffiezienzklasse A Energieeffizienzklasse A++<br />
Betriebsenergie + Graue Energie Material (bezogen auf 50 Jahre) + (Transport)<br />
• Darstellung des Verhältnisses des Primärenergiebedarfs von der für den Betrieb eines Gebäudes<br />
erforderlichen Energie für Heizung, Kühlung, Lüftung und Beleuchtung zu dem erforderlichen<br />
Energieaufwand zur Herstellung, Erneuerung und Entsorgung der Materialien und deren Transport<br />
von und zur Baustelle bezogen auf einen Zeitraum von 50 Jahren
Baurelevante Größen der Ökobilanz<br />
• Treibhauspotenzial (Global Warming Potential) - GWP<br />
• Ozonbildungspotenzial (Photochemical Ozone Creation Potential) - POCP<br />
• Versäuerungspotenzial (Acidification Potential )- AP<br />
• Primärenergieverbrauch - PE<br />
Optimierung der Umweltauswirkungen<br />
Garant Pöchlarn<br />
• 2.250 m² BGF<br />
• 50 Arbeitsplätze
Einfluß der Materialwahl auf die Ökobilanz eines Gebäudes<br />
120<br />
100<br />
80<br />
60<br />
Dokumentation Bauvorhaben<br />
Garant Tiernahrung GesmbH<br />
Pöchlarn<br />
40<br />
20<br />
0<br />
GWP AP POCP PE<br />
Variante 1: Normalbeton EPS<br />
Variante 2: SHZ-Beton EPS<br />
Variante 3: SHZ-Beton Mineralwolle<br />
Variante 4: SHZ-Beton Stroh<br />
Variante 5: SHZ-Beton Stroh VOC-Reduktion<br />
Einfluss von Einzelelementen auf die Ökobilanz<br />
Dokumentation BVH Garant Tiernahrung GesmbH, Pöchlarn<br />
Materialbilanz Fenster<br />
GWP<br />
69,4<br />
3-fach Wärmeschutzverglasung<br />
U = 0,8 W/m2K<br />
AP<br />
66,0<br />
POCP<br />
83,5<br />
PE<br />
94,3<br />
2-fach Isolierverglasung<br />
U = 1,5 W/m2K<br />
Holz-Alufenster 3-fach Wärmeschutzverglasung, U=0,8 W/m2K<br />
Holz-Alufenster 2-fach Isolierverglasung, U=1,5 W/m2K
Einfluss von Einzelelementen auf die Ökobilanz<br />
Dokumentation BVH Garant Tiernahrung GesmbH, Pöchlarn<br />
Materialbilanz Gesamtgebäude<br />
GWP<br />
99,2<br />
3-fach Wärmeschutzverglasung<br />
U = 0,8 W/m2K<br />
AP<br />
97,5<br />
POCP<br />
97,5<br />
PE<br />
98,1<br />
2-fach Isolierverglasung<br />
U = 1,5 W/m2K<br />
Holz-Alufenster 3-fach Wärmeschutzverglasung, U=0,8 W/m2K<br />
Holz-Alufenster 2-fach Isolierverglasung, U=1,5 W/m2K<br />
Einzelelemente innerhalb der Gebäudegesamtbetrachtung<br />
Dokumentation BVH Garant Tiernahrung GesmbH, Pöchlarn<br />
2-fach Isolierverglasung<br />
3-fach Wärmeschutzverglasung<br />
Transparenzanteil der Fassade 40 %<br />
140<br />
129,0 128,3<br />
Mehraufwand PE in Prozent<br />
120<br />
100<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
98,1<br />
3-fach Wärmeschutzverglasung (U=1,5 W/m2K)<br />
0<br />
PE aus Material PE aus Betrieb PE gesamt<br />
2-fach Isolierverglasung (U=0,8 W/m2K)
Einzelelemente innerhalb der Gebäudegesamtbetrachtung<br />
Dokumentation BVH Garant Tiernahrung GesmbH, Pöchlarn<br />
2-fach Isolierverglasung<br />
Mehrkosten in Prozent<br />
140<br />
120<br />
98,8<br />
100<br />
80<br />
60<br />
40<br />
3-fach Wärmeschutzverglasung<br />
121,9<br />
108,8<br />
Transparenzanteil der Fassade 40 %<br />
20<br />
0<br />
Materialkosten Heizkosten Kühlkosten<br />
3-fach Wärmeschutzverglasung (U=1,5 W/m2K)<br />
2-fach Isolierverglasung (U=0,8 W/m2K)<br />
Was ermöglicht die „ÖKO“-Erweiterung?<br />
Schon in frühester Planungsphase gleichzeitige Abschätzung<br />
der Auswirkung von unterschiedlichen Maßnahmen auf Preis, Energieverbrauch und Ökologie<br />
sowohl in der Investitionsphase und über die gesamte Lebensdauer<br />
Arbeiterkammer Oberösterreich, Linz<br />
Erste Campus, Wien
Effektive Gebäude bringen Produktivität<br />
Eine Produktivitätssteigerung um 1 % durch ein nachhaltiges Gebäude würde die<br />
Erhöhung der Gebäudekosten um 13 % rechtfertigen.<br />
Gebäudekosten<br />
7 %<br />
Personalkosten 93 %<br />
Gebäude Produktivität<br />
+ 13% + 1%<br />
Maria Popp<br />
Tel: +43 (0) 1 36070-807<br />
popp@bauxund.at<br />
Linus Waltenberger<br />
Tel: +43 (0)1532 63 30-0<br />
l.waltenberger@moo-con.com
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