Concrete Plant + Precast Technology Betonwerk ... - BFT International

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Panel 1
A – Evaluation background to assessing sustainability
A – Bewertungshintergrund zur Nachhaltigkeitsbeurteilung
Autor
Prof. Dr.-Ing. Carl-Alexander
Graubner, TU Darmstadt
graubner@massivbau.
tu-darmstadt.de
Geb. 1957; 1977–1982 Studium
des Bauingenieurwesens
an der TU München; 1988 Promotion;
1997 Ernennung zum
Universitätsprofessor für Massivbau
an der TU Darmstadt;
2001 Partner im Ingenieurbüro
KHP, Frankfurt; seit 2003 in
mehreren Sachverständigenausschüssen
des DIBt
als Gutachter tätig; Mitglied
verschiedener nationaler und
internationaler Normungsgremien
auf dem Gebiet des
Beton- und Mauerwerksbaus
und des Nachhaltigen Bauens;
Auditor der Deutschen Gesellschaft
für Nachhaltiges Bauen
e.V.; seit 2009 Gründungsgesellschafter
Life Cycle Engineering
Experts GmbH (LCEE),
Darmstadt.
The sub-project on the “Sustainability Assessment of
Concrete Structures” that forms part of the joint research
initiative on “Building Sustainably with Concrete” has
been completed at the Department for Concrete and Masonry
Structures at Technische Universität Darmstadt
and funded by the Federal Ministry of Education and Research
(BMBF) (Project No. 0330780A). The objective of
this research was to develop a sustainability assessment
methodology tailored to concrete structures. In addition,
the work of the research partners was supported by an
evaluation of design variants.
In order to prepare practical recommendations on
sustainable concrete construction, various design and execution
options need to be assessed and compared with
respect to their contribution to enabling sustainable
development. Objectives related to the environmental,
economic and social dimension of sustainability include
climate protection, a reduction in primary energy consumption,
the long-term preservation of assets or a clean
and healthy air in interior spaces. Beyond these sustainability
objectives, additional requirements need to be considered
when assessing a building, such as its structural
strength, fi re safety and requirements arising from its
use. For this reason, the three dimensions of sustainability
were complemented by the two areas of “functionality”
and “technical quality”, which always have an infl uence
on sustainability (Fig. 1).
Methods to assess sustainability criteria include life
cycle assessments (LCA), the calculation of life-cycle costs
and a large number of specifi c methods, such as those included
in the individual specifi cations of the German
“Sustainable Construction” quality label. As part of the research,
selected criteria were analyzed for the example of
an inner-city offi ce building with underground car park in
order to determine the share of concrete construction in
the assessment of sustainability. For the purpose of the
assessment, an Excel spreadsheet was developed as a practical
aid.
Economic aspects
Ökonomische
Aspekte
Functionality
Funktionalität
Environmental
aspects
Ökologische
Aspekte
Soci al aspects
Soziokulturelle
Aspekte
Technical Quality
Technische Qualität
Fig. 1 Infl uence of functionality and technical quality on the three
dimensions of sustainability
Abb. 1 Einfl uss von Funktionalität und technischer Qualität auf
die drei Dimensionen der Nachhaltigkeit.
| Proceedings 54 th BetonTage
Das Teilprojekt „Nachhaltigkeitsbeurteilung baulicher
Lösungen aus Beton“ im Verbundforschungsvorhaben
„Nachhaltig Bauen mit Beton“ wurde am Fachgebiet Massivbau
der Technischen Universität Darmstadt bearbeitet
und durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung
gefördert (Förderkennzeichen 0330780A). Ziel
war die Entwicklung einer auf Betonbauwerke zugeschärften
Methodik für die Nachhaltigkeitsbewertung.
Daneben wurden die Arbeiten der Verbundpartner durch
die Bewertung von Planungsvarianten unterstützt.
Voraussetzung für die Entwicklung praxisbezogener
Handlungsempfehlungen zum Nachhaltigen Bauen mit
Beton ist, dass verschiedene Planungs- und Ausführungsalternativen
hinsichtlich ihres Beitrags zu einer nachhaltigen
Entwicklung beurteilt und verglichen werden können.
Ziele der ökologischen, ökonomischen und
gesellschaftlichen Dimension der Nachhaltigkeit sind
z. B. Klimaschutz, Senkung des Primärenergiebedarfs,
Werterhalt oder gesunde Innenraumluft. Neben diesen
Nachhaltigkeitszielen sind bei einem Gebäude weitere
Anforderungen, wie z.B. Tragfähigkeit, Brandschutz und
Nutzungsanforderungen, zu berücksichtigen. Die drei
Dimensionen der Nachhaltigkeit wurden daher um die
beiden Felder „Funktionalität“ und „Technische Qualität“
erweitert, welche stets einen Einfl uss auf die Nachhaltigkeit
haben (Abb. 1).
Bewertungsmethoden für Nachhaltigkeitskriterien
liegen mit der Ökobilanz, der Lebenszykluskostenrechnung
sowie einer Vielzahl von Einzelmethoden, z. B. den
Steckbriefen des Deutschen Gütesiegels Nachhaltiges
Bauen, vor. Im Rahmen des Forschungsprojektes wurden
ausgewählte Kriterien für ein exemplarisches innerstädtisches
Bürogebäude mit Tiefgarage ausgewertet, um den
Anteil des Betonbaus an der Nachhaltigkeitsbeurteilung
herauszuarbeiten. Für die Beurteilung wurde daraus ein
Excel-basiertes Rechenblatt als Hilfsmittel für die Praxis
entwickelt.
Auszugsweise wird in diesem Beitrag auf die Bewertung
der Ökobilanz, der Adaptivität und der thermischen
Behaglichkeit eingegangen.
Die Ökobilanz von Betongebäuden kann in die Anteile
der Betontragstruktur und des Ausbaus getrennt
werden. Für die ökologische Optimierung des Betonanteils
spielen die Optimierung der Massen (insbesondere
Zementanteil und Bewehrungsmenge) sowie die Berücksichtigung
der Transportentfernungen (v. a. bei Fertigteilen)
die größte Rolle. Bezogen auf die Erstellungsphase
macht die Tragstruktur eines Betongebäudes bis zu zwei
Drittel der Umweltwirkungen aus. Bezogen auf den Lebenszyklus
relativiert sich dieser Anteil jedoch, wenn die
Tragstruktur entsprechend ihrer Lebensdauer möglichst
lange genutzt wird (vgl. Abb. 2).
Bezüglich der Adaptivität konnte durch Beispielrechnungen
an einem fl exibel gestalteten und einem herkömmlichen
Gebäude gezeigt werden, dass eine adaptive
Betontragstruktur mit nur geringem Mehraufwand umzusetzen
ist. Dieser Mehraufwand zahlt sich bereits bei
der ersten tiefgreifenden Nutzungsänderung aus. Die
BFT 02/2010