Technische Universität München (TUM)
Lehrstuhl für Holzbau und Baukonstruktion
Arcisstr. 21
80333 München
Bauen mit Holz gewinnt insbesondere aufgrund der ökologischen Vorteile im Vergleich zu her-kömmlichen, mineralischen Bauweisen immer mehr an Bedeutung. Nichtsdestotrotz ist es notwendig Analysen durchzuführen, um die Auswirkungen auf die Umwelt, sowie die Wohngesundheit und das Wohlbefinden der Nutzer:innen weiter zu untersuchen. Denn der Baustoff Holz steht einerseits in der Kritik aufgrund dessen natürlichen Emissionscharakteristik im VOC-Spektrum, andererseits wirkt der Werkstoff behaglichkeitsfördernd.
In dem von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt geförderten Forschungsprojekt Seniorenwohnanlage Waldmünchen (AZ 35426/01) wurden Wechselwirkungen unterschiedlicher Konstruktionsaufbauten in Holzbauweise auf die Umweltwirkungen mit Fokus auf Innenraumluftqualität, Nutzerverhalten, Wohngesundheit und Lebenszyklusanalyse erforscht. Untersuchungsgegen-stand in diesem Projekt waren elf (fast) baugleiche Einfamilienhäuser, die im Rahmen eines Wohnprojektes für Senior:innen in Waldmünchen gebaut wurden. Zehn der elf Häuser wurden in unterschiedlichen Holzbauweisen, ein Haus in Mauerwerksbauweise errichtet.
Zur Untersuchung der Wechselwirkungen der unterschiedlichen Konstruktionsaufbauten bezüg-lich Innenraumluftqualität, Nutzerverhalten und Wohngesundheit wurden in den verschiedenen Häusern Innenraumluftmessungen durchgeführt sowie die Nutzer:innen befragt. Für die Innen-raumluftmessungen wurden seitens IQUH GmbH TVOCs, Aldehyde, Formaldehyd, Biozide, Flammschutzmittel, Weichmacher, PAKs, PCBs und Carbonsäuren untersucht. Die Nutzer:innen wurden seitens der TUM über einen Zeitraum von Anfang Dezember bis Ende März alle 14 Tage zum Nutzerkomfort in den Häusern befragt.
Um den Einfluss der Konstruktionen auf die Umwelt zu untersuchen, wurden eine Ökobilanz und eine Recyclingfähigkeitsbetrachtung durchgeführt. So können die Auswirkungen auf die Umwelt ganzheitlich untersucht werden. Sowohl für die Ökobilanzierung als auch für die Betrachtung der Recyclingfähigkeit der unterschiedlichen Aufbauten wurden zunächst notwendige Unterlagen und weiterführende Informationen von den beteiligten Unternehmen sowie den Auftraggebenden zusammengetragen. Die Ökobilanzierung wurde durch die Fa. Ascona, König – Voerkelius - Ya-ma GbR mit der Software LEGEP durchgeführt. Für die Analyse der Recyclingfähigkeit der Bauteile bzw. der Gebäude wurde das bereits in einem Vorgängerprojekt (Hafner et al. 2020) entwickelte Nachweisverfahren zur Bewertung der nachhaltigen Nutzung natürlicher Ressourcen in Bauwerken verwendet.
Arbeitspaket 1: Workshop mit den beteiligten Firmen
Arbeitspaket 2: Datensammlung (Raumluftmessung, LCA, Recycling)
Alle Daten und Ergebnisse wurden im Projekt anonymisiert, so dass kein unmittelbarer Rückschluss auf bestimmte Hersteller ermöglicht wird. Die Gebäude erhielten zur Identifizierung eine alphabetische Kennzeichnung von A-K.
Arbeitspaket 3: Konzeptionierung Messtechnik und Nutzerbefragung
Arbeitspaket 4: Messtechnik
Arbeitspaket 5: Nutzerbefragung
Arbeitspaket 6: Ergebnisverwertung
Arbeitspaket 7: Projektkoordination und Abstimmung der Themenbereiche
Arbeitspaket 8: Öffentlichkeitsarbeit
Trotz der Komplikationen im Projektverlauf, bringen die Untersuchungen in diesem Forschungsprojekt Ergebnisse hervor, anhand derer Stellschrauben und Hinweise insbesondere für die Baupraxis abgeleitet werden können. Die in den unterschiedlichen Arbeitspaketen identifizierten Einflussfaktoren der be-trachteten Gebäude in unterschiedlichen (Holz-)Bauweisen bilden die Grundlage dafür, die Auswirkungen auf Mensch und Umwelt beim Bauen mit Holz besser einschätzen und reduzieren zu können.
Dies wurde insbesondere durch das Einbeziehen der Baufirmen sowie die Mitarbeit der Projektpartner IAQH und ASCONA gefördert.
Ökobilanz und Recycling
Bauweisen mit hohem Anteil an nachwachsenden Rohstoffen weisen geringere potenzielle Umweltwirkungen auf und höheren Anteil an äquivalentem biogenem Kohlenstoffdioxid als Bauweisen mit einem geringeren Anteil an nachwachsenden Rohstoffen. Die Gebäude zeigen eine vorteilhafte Gesamtbewertung durch die Beheizung mit eine Nahwärmeversorgungsnetz auf der Basis nachwachsender Rohstoffe. Bei den betrachteten Gebäuden kann ein Wiederverwendungspotential der Baustoffe von bis zu 20% der Masse der verwendeten Ressourcen erreicht werden. Durch Anwendung des Modellansatzes ist es grundsätzlich möglich das Re-cyclingfähigkeitspotential von Bauteilen anhand technischer Parameter abzubilden.
Raumluftmessungen und Nutzerbefragung:
Trotz der teilweise erhöhten TVOC – Werte wurden keine hygienischen Richtwerte II des Umweltbundesamtes überschritten. Lediglich bei den Richtwerten I gab es Überschreitungen. Der Formaldehyd – Richtwert des Umweltbundesamtes wurde in allen Gebäuden signifikant unterschritten. Folglich liegen die eingesetzten Baumaterialien in einem akzeptablen Bereich. Polyzyklische Aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) werden in der Regel in Neubauten nicht mehr gemessen und sind gerade daher interessant in diesem Projekt. Die Ergebnisse zeigen, dass nur noch geringe Mengen gemessen werden konnten und folglich die Einsatzbeschränkungen funktionieren. Bei den Polychlorierten Biphenylen (PCB) und Bioziden lagen alle Werte unterhalb der Bestimmungsgrenze und zeigen, dass die Verbote und Einsatzbeschränkungen funktionieren. Weichmacher und Flammschutzmittel wurden in geringen Konzentrationen festgestellt.
Positive Bewertung der Raumluftqualität.
Geplante Veröffentlichungen in: Bautechnik und im Informationsdienst Holz, Einbindung in den Lehr- und Weiterbildungsformaten von TUM Wood und dem Cluster Forst und Holz, sowie eine Bereitstellung des Endberichtes auf der Website des Lehrstuhls für Holzbau und Baukonstruktion der TU München. In-formation auf den Weiterbildungsseminaren und Vorträgen vom Institut für Qualitätsmanagement und Umfeldhygiene (IQUH GmbH)
Die Ergebnisse zeigen, dass es zukünftig sinnvoll ist Innenraumluftqualität und das Wohlbefinden der Nutzenden sowie Umweltwirklungen, Ressourcenverbrauch und Kreislauffähigkeit gemeinsam zu denken. Diese Notwendigkeit besteht unabhängig von der Bauweise.
Bei vielen Werkverträgen und Nachhaltigkeitszertifizierungen (DGNB, BNB) werden in der Regel Werte unter 1000 µg/m³ teilweise > 500 µg/m³ gefordert. Daher ist es wichtig, das Lüftungskonzept entsprechend anzupassen. Ebenso zeigen die Erfahrungen aus dem Forschungsprojekt, dass der Raumluftmessung eine entsprechende Relevanz beigemessen werden muss, d. h. durch die Bauleitung die Einhaltung der Checklisten zur Messraumvorbereitung priorisiert werden muss, wenn die Einhaltung von Grenzwerten durch den Werkvertrag gefordert ist. Wichtig zu beachten ist, dass der TVOC-Wert aufgrund der unterschiedlichen Zusammensetzung des in der Innenraumluft auftretenden Substanzgemisches keine konkrete toxikologische Basis hat. (Umweltbundesamt 2007)
Behaglichkeitsmessungen sind aktuell nur für Arbeitsplätze / Schulen normiert. Für Wohnräume und insbesondere in Bezug auf Kleinkinder, Senior:innen und Vorerkrankte besteht ebenfalls der Bedarf einer Normierung.