Projekt 04195/01

Methode zur umweltorientierten Baukostenberechnung

Projektdurchführung

Universität Fridericiana Karlsruhe (TH)Institut für Industrielle Bauproduktion
Englerstr. 7
76126 Karlsruhe

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Der Bau- und Nutzungsprozeß löst große Energie- und Stoffflüsse aus und belastet damit die Umwelt. Energie- und Stoffflußbilanzen von Baustoffen, Bau(werk)teilen und Gebäuden sind deshalb die Grundlage für die Entwicklung von Planungshilfsmitteln, um die Umweltbelastungen sowohl der Bautätigkeit als auch der Nutzung von Gebäuden zu bewerten. Dies setzt eine Betrachtung der gesamten Lebensdauer von Gebäuden mit den Phasen Bauprozeß (Herstellung), Erneuerung und Nutzung sowie Abbruch (Entsorgung) unter Berücksichtigung der Vorstufen (Prozeße für Energiebereitstellung und -umwandlung, Transport und Entsorgung) voraus. Ziel des Projektes war es zum einen, eine Methode für die kombinierte Berechnung von Energiebedarf, Umweltbelastung und Baukosten in frühen Planungsstadien zu entwickeln, zum anderen sollte diese Methode prototypisch in ein EDV-gestütztes Panungshilfsmittel umgesetzt werden.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenAls wesentliche Arbeitsschritte sind in diesem Projekt der Aufbau des Gebäudemodells und der Datenbank (ifib), die Entwicklung der Bewertungsmethoden und der Berechnungsalgorithmen (BUW + LBTA), die Datenerhebung der Grunddaten (BUW) sowie die Entwicklung der Prototypen (ifib) und die damit durchgeführten Anwendertests (BUW) zu nennen.
Die Daten für Gebäude müssen modular aufgebaut werden. Für den Bauprozeß werden auf der untersten Stufe Energie- und Stoffflußbilanzen für Konstruktionsprodukte und Bauleistungen erstellt und mit Prozeßdaten für die vorgelagerten Stufen verknüpft. Aus diesen können zunächst Leistungspositionen und schließlich Elemente erstellt und daraus Gebäude aufgebaut werden. Die Erneuerung und der Unterhalt werden durch vereinfachte Ersatzmodelle abgebildet. In der Nutzungsphase werden Energieströme nach Wärmeschutznachweis bzw. EN 832 für die Heizenergie und Warmwasserbereitung berücksichtigt. Für die Phase Abbruch finden Entsorgungsprozeße für verschiedene Abfallkategorien Berücksichtigung. Diese Berechnungen führen zu einer Quantifizierung des Ressourcenverbrauchs und der Emissionen, die durch den Bau, Erneuerung, Entsorgung und die Nutzung des Gebäudes entstehen. Aufbauend auf diese Stoffflüsse können verschiedene Bewertungsverfahren definiert werden. Durch die Visualisierung der Resultate können komplexe Zusammenhänge sowie verschiedene Sichten dargestellt werden.


Ergebnisse und Diskussion

Mit dem Prototyp ecopro wurde im Rahmen des Projektes ein Stand erreicht, der sowohl den relativen Abschluß einer Projektphase als auch eine Plattform und Ausgangsbasis für weitere Arbeiten darstellt. Die Erarbeitung von ecopro war notwendigerweise stark ergebnisorientiert, so daß nun im Rahmen einer Überarbeitung eine Reihe von Modifizierungen und Umsetzungen von Hinweisen aus der Erprobungsphase zweckmäßig sind. Im Sinne einer Weiterentwicklung und Vorbereitung auf eine Anwendungsreife im Planungsalltag sind folgende Schritte notwendig:
- Verbreiterung und systematische Pflege der Datenbasis zu Grund- und Bauproduktdaten
- Konzentration der Berechnungsabläufe durch Zusammenführen der bisher auf Weimar (Bauproduktdaten), Zürich (Basisdaten, Datenverknüpfung) und Karlsruhe (Gebäudeproduktmodell) verteilten Arbeitsabläufe
- Sicherung einer durchgängigen Synthese und Analyse zwischen den Ebenen Bauprodukt-Element-Gebäude-Gebäudelebenszyklus
- Fortführung der systematischen Recherche zu aktuellen Bewertungsansätzen, ggf. Einführung von Pflichtkriterien, konzeptionelle Überlegungen zur Einführung von Sicherungssystemen gegen Doppelbewertung
- Pflege und systematische Erweiterung der Element-Kataloge
- Pflege und systematische Erweiterung des Pools an Beispielgebäuden
- Weiterentwicklung der Berechnungsansätze für Instandhaltungs- und Entsorgungsszenarien
- Vertiefung bestehender Kontakte mit Anbietern von Kostenelementen, Ausschreibungssystemen und CAD-Lösungen zur Vorbereitung einer Praxiseinführung.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Es wurden in der Zwischenzeit hochschulinterne Tests mit Studenten, sowie eine Vorstellung des Prototyps an der Bauhaus Universität Weimar gemeinsam mit der Architektenkammer Sachsen-Anhalt (s. Schlußbericht, Kap. 7 Anwendertests) durchgeführt.
Desweiteren erfolgten Präsentationen an folgenden Veranstaltungen:
- CB 67- Workshop in Wien im August `96 und der
- EXPO 2000 in Hannover im November `96.


Fazit

Durch die Förderung des KOBEK-Projektes durch die Deutsche Bundesstiftung Umwelt wurde es aus Sicht der Bearbeiter möglich, einen Beitrag zur Versachlichung und Operationalisierung der ökologischen Bewertung von Gebäuden zu leisten. Im Rahmen des nun abgeschlossenen Projektabschnittes konnte der Nachweis der Umsetzbarkeit in allgemein handhabbare Planungshilfsmittel erbracht werden. Die Erprobung wies nach, daß sowohl Bedarf als auch Bereitschaft für eine Anwendung derartiger Hilfsmittel im Planungsalltag vorliegen. Die nun notwendigen Bemühungen werden sich auf die Verfeinerung von Berechnungsansätzen, das Schließen von datentechnischen und bewertungsmethodischen Lücken, der logischen Anbindung von bestehenden CAD oder CAAD-Programmen sowie auf die Vorbereitung eines realen Praxiseinsatzes konzentrieren.