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Leitfaden Nachhaltiges Bauen und BNB - Unterlagen für Fort- und Weiterbildungsveranstaltungen
Juni 2012
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Der Leitfaden Nachhaltiges Bauen und das Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen (BNB)
Vertiefung zu Lebenszyklusanalysen:Ökobilanzierung
Referenten:
Seminar – Ökobilanz
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Lernziele
Überblick zum Vorgehen bei der Erstellung von Ökobilanzen
Kenntnisse zu Anforderungen und Bewertung der Umweltwirkungen gemäß Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen (BNB)
Übersicht zu Einflussgrößen und Optimierungsmöglichkeiten
Grundlagenwissen zu Datengrundlagen und Arbeitshilfen
Kenntnisse zur Nachweisführung gemäß BNB anhand von Beispielen
Seminar Ökobilanz
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A Einführung Ökobilanzierung
A1 Vorstellung BNB Kriterien zu Umweltwirkungen und Ressourcenverbrauch (1.1.1 – 1.1.5 und 1.2.1 - 1.2.2)
A2 Berechnung von Ökobilanzen für Gebäude: Betrachtung der Phasen im Lebenszyklus für Herstellung, Nutzung / Betrieb, End of Life
A3 Einführung zur Datenbank ökobau.dat und EPDs für Baukonstruktion und TGA, Tabelle Nutzungsdauern von Bauteilen
B Umweltwirkungen und Ressourcenverbrauch
B1 Möglichkeiten zur Abschätzung in frühen Planungsphasen, Auswirkungen des Energiekonzepts: Endenergiebedarf und Energieträger (Betriebsphase)
Inhalt
Seminar Ökobilanz 4
C Übungsaufgabe
C1 Bewertung der Umwelteinwirkungen an einem Beispielobjekt
D Bewertung, Optimierungspotentiale
D1 Beispiel Berechnung und Bewertung mit LEGEP
D2 Hinweise zu Datengrundlagen, Zeitaufwand, Vertragsgestaltung
D3 Fragen und Diskussion
Inhalt
Seminar Ökobilanz
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Inhalt
Lebenszyklusanalysen
Ökonomie
Flächeneffizienz
Umnutzungs- und Drittverwendungsfähigkeit eines Gebäudes
Trinkwasserbedarf und Abwasseraufkommen
Gebäudebezogene Kosten im Lebenszyklus
Ökologie
Ökobilanzierung
Ressourcenverbrauch
Seminar Ökobilanz 6
Begriffsklärung
Ökobilanzierung
Beurteilung der Umweltverträglichkeit
von Produkten, Prozessen und Dienstleistungen
durch die Bewertung der Umweltbelastung und Gefährdungspotentiale sowie des Energieeinsatzes
bei Festlegung des Betrachtungszeitraums und der Systemgrenze
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7modularer Aufbau der Ökobilanzierung mit Erstellung von Sachbilanzen und Ermittlung von Umweltwirkungen
Einführung Ökobilanz – Life Cycle Analysis (LCA)
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Definition des Ziels und Systemgrenze
Goal and scope definition
Inventaranalyse
Life Cycle Inventory –LCI
Bewertung der Umwelteinträge
Life Cycle Impact Assessment – LCIA
Interpretation
Life Cycle Interpretation
Begriffsklärung
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Systemgrenze: Produktion von 1t Ziegelsteine
Bildquelle: Secondo rapporto ambientale dell‘industria italiana dei laterizi, 2005
Bis Werkstor aufgeladen
Von der Wiege
Definition des Gegenstandes und des Bilanzraums
Inventaranalyse LCI
Bewertung des Umwelteintrags LCIA
Interpretation
Begriffsklärung
Bilanzierungszeitraum: Wiege bis Werkstor
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Bis Werkstor aufgeladen
Von derWiege
Bestimmung & Quantifizierung von
Ein- und Ausgangsstoffen und
Ein-und Ausgangsenergie
für die Produktion von 1t Ziegelsteine
Definition des Gegenstandes und des Bilanzraums
Inventaranalyse-LCI
Bewertung des Umwelteintrags, LCIA
Interpretation
Lavorazione X
INPUT Quantità OUTPUT Quantità
Materiale A kgMateriale B kgVettore di energia A..Vettore di energia B..
Prodotto kgEmissioni in aria kgEmissioni in acqua kgEmissioni nel terreno kgCoprodotto kgSottoprodotto kg
Flussdiagramm mit allen Elementen des Produktionsaufwands
Begriffsklärung
Bildquelle: Secondo rapporto ambientale dell‘industria italiana dei laterizi, 2005
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Gewichtung und Zuordnung der Ergebnisse des Inventars zu den verschiedenen Wirkungskategorien
kg CO2-Äqv. ≠ CO2
Inventario
Begriffsklärung
Klimagas
Versauerung
Überdüngung
Klassifizierung
Definition des Gegenstandes und des Bilanzraums
Inventaranalyse-LCI
Bewertung des Umwelteintrags, LCIA
Interpretation
Partikel
Sachbilanz Input Output
Lehm
Elektro
xx
Transport LKW
Verpackung
Emissionen in Luft, Wasser, Boden
Bauprodukt
Wärmedämmstoff/Putz außen
Beschichtung/Putz innen
Zerlegung in Schichten
Wandkern
Transformation E+S-Daten
Ziegelmauerwerk 316 kg
Mischmaschine 5 min
Klebemörtel 6 kg
Elementarflüsse
Wirkungsabschätzung
ESU-ETH
UBP
Ecoindikator
CML
Trommelmischer
Klebemörtel
Zuordnung zu Sachbilanzmodul
Ziegel DACH 5
Ökobilanzdaten
.................
PEI nicht ern.
.......
SO2 äquiv.
PEI ern.CO2 äquiv.
Quelle: Holger König
Begriffsklärung
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Einführung Ökologie
22,5 %
Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen
22,5 % 22,5 %
22,5 %
10,0 %
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Bewertungssystemfür Nachhaltiges Bauen BNB 2011_1
Gewichtung / Bedeutungsfaktoren
15
Bewertungssystem für Nachhaltiges Bauen BNB 2011_1
Gewichtung / Bedeutungsfaktoren
Einführung Ökologie
Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen 16Nachweise im Planungsverlauf gemäß Leitfaden Nachhaltiges Bauen
Leitfaden NBTeil B
Seite 49Nachweise zum BNB
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Ergänzend zu den in der EW-Bau geforderten Nachweisen und Dokumenten wird die Bauunterlage um den „Bericht zur Bewertung der Nachhaltigkeit“ erweitert.
Nachweise zur ökologischen Qualität zur Entwurfsunterlage-Bau
Leitfaden NBTeil B
Seite 70Nachweise zum BNB
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• Herstellung
• Nutzungsphase
• End of Life (EOL)
• Bauproduktherstellung
• Transporte (nicht berücksichtigt)• Baustelleneinbau (nicht berücksichtigt)
• Wartung (nicht berücksichtigt)
• Reinigung (nicht berücksichtigt)
• Versorgung mit Energie
• Instandsetzung
• Rückbau (nicht berücksichtigt)
• Entsorgung
Rechenregeln Ökobilanz (LCA)
Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen
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Gegenüberstellung der relevanten Bereiche der Lebenszyklusanalysen LCC und LCA
Systemgrenze der Nachweise zum BNB
Im BNB nachzuweisende Bauteile und Nutzungsphasen LCC LCAKostengruppen Erstellung nach DIN 276100 Grundstück - -200 Herrichten und Erschließen - -300 Bauwerk – Baukonstruktionen X X400 Bauwerk – Technische Anlagen X X500 Außenanlagen - -600 Ausstattung und Kunstwerke - -700 Baunebenkosten - -Kostengruppen nach DIN 18960310 Versorgung (Energie, Wasser) X X320 Entsorgung (Abwasser) X -330 Reinigung (Wasser- und Energieanteil in 310 / 320 enthalten) X -350 Bedienung, Inspektion, Wartung X -410 Instandsetzung der Baukonstruktion (einschl. Rückbau bei Austausch)
X X
420 Instandsetzung der TGA X XLebenszyklusendeRückbau und Entsorgung (Deponierung nicht verwertbarer Materialien) - XRecycling / Verwertung (z.B. Metalle, mineralische Baustoffe) - XThermische Verwertung (z.B. Holz) - X
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Herstellung des Gebäudes
Punktevergabe nach Prozentanteil des Wertes für das zu zertifizierende Gebäude gegenüber dem Referenzwert
(Grenzwert = R*1,4 – Zielwert = R*0,7)
Nutzungsszenario über 50 Jahre
+
+
End of Life – Szenario
Ermittlung des Wertes für das Gebäude bezogen auf m2
NGFa*a
Referenzwert für Herstellung, Instandhaltung und Rückbau/ Entsorgung sowie Nutzung eines durchschnittlichen Bürogebäudes über 50 Jahre
Referenzwert aus Steckbrief 1.1.1:GWP = 57,00 kg CO2 Äqu. /(m²NGFa
*a)
Beispiel BNB Steckbrief
1.1.1Herangehensweise Ökobilanz
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Grundlage der Berechnung sind die Datensätze der Ökobau.dat
Nutzungsdauern von Bauteilen sind der Tabelle „Nutzungsdauern von Bauteilen“ des Informationsportal Nachhaltiges Bauen zu entnehmen
Nutzungsdauern der Haustechnik ist der VDI 2067 zu entnehmen
Transporte sind zu vernachlässigen
Baustellenbetrieb sowie Verschnitt und Abfallentsorgung auf der Baustelle sind zu vernachlässigen
Vollständigkeit der Mengenermittlung ist prüffähig darzulegen und zu belegen
Datengrundlagen, Besonderheiten
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Nachweise zum BNB
Indikatoren für Umweltwirkungen:
SB 1.1.1 Treibhauspotenzial [kg CO2 äquival.]
SB 1.1.2 Ozonschichtabbaupotenzial [kg CF11 äquival.]
SB 1.1.3 Ozonbildungspotenzial [kg Ethen äquival.]
SB 1.1.4 Versauerungspotenzial [kg SO2 äquival.]
SB 1.1.5 Überdüngungspotenzial [kg PO4 äquival.]
Indikatoren für Ressourceninanspruchnahme:
SB 1.2.1 Primärenergie nicht erneuerbar [kWh]
SB 1.2.2 a Gesamtprimärenergie [kWh]
SB 1.2.2 b Anteil Primärenergie erneuerbar [%]
Kriteriengruppe: Ökologische Qualität, Steckbriefe
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Treibhauspotential (GWP) 3,375% Anteil an Gesamtbewertung
Quelle: Öko-Zentrum NRW
Steckbrief 1.1.1 24
Bildquelle: Kreißig,J.; Kümmel , J.: Baustoff-Ökobilanzen. Wirkungsabschätzung und Auswertung in der Steine-Erden-Industrie. Hrsg. Bundesverband Baustoffe Steine + Erden e.V. 1999 in: Albrecht, S. u.a.: ÖkoPot -Ökologische Potenziale durch Holznutzung gezielt fördern. Abschlussbericht zum BMBF-Projekt FKZ 0330545, Stuttgart, 2008
Global Warming Potential [kg CO2 äquival.]
Potentieller Beitrag eines Stoffes zur Erwärmung der bodennahen Luftschichten
Treibhauspotential (GWP)
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25Global Warming Potential [kg CO2 äquival.]
Treibhauspotential (GWP)
Natürlicher Treibhauseffekt:
Umwandlung von kurzwelligen Strahlen der Sonne in langwellige Infrarotstrahlung durch Reflektion auf der Erdoberfläche
Zurückstrahlung der langwelligen Infrarotstrahlung auf Grund natürlicher Treibhausgase in der Troposphäre
Erwärmung der Erde durch größere in die Atmosphäre eintreffende als die Atmosphäre verlassene Strahlungsenergie
Für das Leben auf der Erde lebensnotwendig
26Global Warming Potential [kg CO2 äquival.]
Treibhauspotential (GWP)
Anthropogene Erhöhung des Treibhauseffekt:
Vom Menschen verursacht
Durch erhöhte Konzentration von Treibhausgasen in der Troposphäre verstärkte Reflektion von langwelliger Infrarotstrahlung Richtung Erde
Erwärmung der bodennahen Luftschichten durch Abnahme der die Atmosphäre verlassenen Strahlungsenergie
Bedrohung für das Leben auf der Erde durch Wasserknappheit, Verschiebung der Vegetationszonen und Niederschlagsverteilung
Treibhausgase: Kohlendioxid und Methan
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Ozonschichtabbaupotenzial (ODP)
Quelle: Jan Tabery www.sxc.hu Bild-ID: 1162228Quelle: Cheryl Empey www.sxc.hu Bild-ID: 582881
Steckbrief 1.1.2
1,125% Anteil an Gesamtbewertung
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Bildquelle: Kreißig,J.; Kümmel , J.: Baustoff-Ökobilanzen. Wirkungsabschätzung und Auswertung in der Steine-Erden-Industrie. Hrsg. Bundesverband Baustoffe Steine + Erden e.V. 1999 in: Albrecht, S. u.a.: ÖkoPot -Ökologische Potenziale durch Holznutzung gezielt fördern. Abschlussbericht zum BMBF-Projekt FKZ 0330545, Stuttgart, 2008
Ozone Depletion Potential [kg CF11 äquival.]
Potentieller Beitrag eines Stoffes zum Abbau der stratosphärischen Ozonschicht
Ozonschichtabbaupotenzial (ODP)
29Ozone Depletion Potential [kg CF11 äquival.]
Ozonschichtabbaupotenzial (ODP)
Natürliche Ozonschicht:
Bildung durch die Bestrahlung von Sauerstoffmolekülen in der Stratosphäre mit kurzwelligem UV-Licht
Entstandene Ozon absorbiert einen Großteil der harten, für den Menschen und das Ökosystem gefährlichen Strahlung
Empfindlichkeit von Mensch, Tier und Pflanzen gegenüber ultravioletter Sonnenstrahlung
30Ozone Depletion Potential [kg CF11 äquival.]
Ozonschichtabbaupotenzial (ODP)
„Ozonloch“:
Anthropogene Freisetzung von Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) und Stickoxide (Nox)
Abbau des Ozon in der Stratosphäre durch Umwandlung in Sauerstoff
Verstärkung der Transmission von Sonnenstrahlung im ultravioletten Bereich durch verringerte Ozonkonzentration
Störung der Photosynthese, Minderung von Ernteerträgen und Abnahme des Meeresplanton mit Auswirkungen auf die Nahrungskette, Häufung von Hautkrebs und Augenerkrankungen
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Ozonbildungspotenzial (POCP)
Quelle: Renato Cardoso www.sxc.hu Bild-ID: 426665Quelle: Gigi Simbre www.sxc.hu Bild-ID: 1345444
Steckbrief 1.1.3
1,125% Anteil an Gesamtbewertung
32
Bildquelle: Kreißig,J.; Kümmel , J.: Baustoff-Ökobilanzen. Wirkungsabschätzung und Auswertung in der Steine-Erden-Industrie. Hrsg. Bundesverband Baustoffe Steine + Erden e.V. 1999 in: Albrecht, S. u.a.: ÖkoPot -Ökologische Potenziale durch Holznutzung gezielt fördern. Abschlussbericht zum BMBF-Projekt FKZ 0330545, Stuttgart, 2008
Photochemical Ozone Creation Potential [kg Ethen äquival.]
Potentieller Beitrag eines Stoffes zur photochemische Oxidantienbildung und Bildung von bodennahem Ozon (Photosmog)
Ozonbildungspotenzial (POCP)
33Photochemical Ozone Creation Potential [kg Ethen äquival.]
Ozonbildungspotenzial (POCP)
Photochemische Oxidation, Sommersmog:
Bildung von Ozon in bodennahen Luftschichten
Reaktion von Stickstoffoxiden und Kohlenwasserstoffen mit Sonnenlicht
Entstehung von Kohlenwasserstoffen bei unvollständiger Verbrennung und Verwendung von Ottokraftstoffen und Lösungsmitteln
Ozon in der Stratosphäre = Schutzschild Ozon in der Troposphäre = schädliches Spurengas, das zu Vegetations- und Materialschäden führt und in hohen Konzentrationen humantoxisch
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Versauerungspotenzial (AP)
Quelle: Tudor Florea www.sxc.hu Bild-ID: 1345475Quelle: Ramzi Hashisho www.sxc.hu Bild-ID: 941942
Steckbrief 1.1.4
1,125% Anteil an Gesamtbewertung
35
Bildquelle: Kreißig,J.; Kümmel , J.: Baustoff-Ökobilanzen. Wirkungsabschätzung und Auswertung in der Steine-Erden-Industrie. Hrsg. Bundesverband Baustoffe Steine + Erden e.V. 1999 in: Albrecht, S. u.a.: ÖkoPot -Ökologische Potenziale durch Holznutzung gezielt fördern. Abschlussbericht zum BMBF-Projekt FKZ 0330545, Stuttgart, 2008
Acidification Potential [kg SO2 äquival.]
Versauerungspotenzial (AP)
Potentieller Beitrag eines Stoffes zur Erhöhung des Säuregehalts in den Niederschlägen
36Acidification Potential [kg SO2 äquival.]
Versauerungspotenzial (AP)
Erhöhter Säuregehalt:
Verringerung des pH-Werts von Niederschlägen durch Emission von Luftschadstoffen und deren Umwandlung in Säuren
Vermehrten Säureeintrag bei Pflanzen, Böden und Oberflächenwasser
durch Emission von Schwefeldioxid und Stickoxiden, die bei jeglichen Verbrennungsprozessen entstehen
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37Acidification Potential [kg SO2 äquival.]
Versauerungspotenzial (AP)
„Saurer Regen“
Nährstoffauswaschung des Bodens => vermehrte Löslichkeit von Metallen und erhöhte Aufnahme von Schwermetallen => Verringerung der Nährstoffaufnahme bei Pflanzen => verringerter Pflanzenwuchs und Blattschäden
Waldsterben, Zersetzung von Natursteinen und verstärkte Korrosion von Metallen als sichtbare Folgen
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Überdüngungspotenzial (EP)
Quelle: Philip Jackson www.sxc.hu Bild-ID: 58209Quelle: Henriette Hansen www.sxc.hu Bild-ID: 292925
Steckbrief 1.1.5
1,125% Anteil an Gesamtbewertung
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Bildquelle: Kreißig,J.; Kümmel , J.: Baustoff-Ökobilanzen. Wirkungsabschätzung und Auswertung in der Steine-Erden-Industrie. Hrsg. Bundesverband Baustoffe Steine + Erden e.V. 1999 in: Albrecht, S. u.a.: ÖkoPot -Ökologische Potenziale durch Holznutzung gezielt fördern. Abschlussbericht zum BMBF-Projekt FKZ 0330545, Stuttgart, 2008
Eutrophication Potential [kg PO4 äquival.]
Überdüngungspotenzial (EP)
Potentieller Beitrag eines Stoffes zur überhöhten Düngung von Böden und Gewässern
40Eutrophication Potential [kg PO4 äquival.]
Überdüngungspotenzial (EP)
Düngung
Anreicherung von Nahrung und Nährstoffen
Erfolgt auf natürliche oder anthropogene Weise
Überdüngung
Unkontrolliert durch Luftschadstoffe, Abwässer und anthropogene Düngung in der Landwirtschaft
41Eutrophication Potential [kg PO4 äquival.]
Überdüngungspotenzial (EP)
Folgen der Überdüngung
„Umkippen von Gewässern“ - verstärktes Algenwachstum => weniger Sonnenlicht in tieferen Schichten => verringerte Photosynthese => sinkender Sauerstoffgehalt des Gewässers => Fischsterben Anreicherung von Nahrung und Nährstoffen
Reduzierung der Biodiversität durch verstärkte Anfälligkeit von Pflanzen gegenüber Krankheiten und Schädlinge
Auswirkung auf die Trinkwassergewinnung durch Erhöhung der Nitratkonzentration im Grund- und Trinkwasser
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Ökobau.dat
WECOBIS
Nutzungsdauern von Bauteilen
Umwelt-Produkt-deklarationen (EPD)
www.nachhaltigesbauen.de
Datengrundlage
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Datenbasis
EPDs
Typ- III- Umweltdeklaration für Produkte (EPD)
enthalten verifizierte, quantitative, wertungsfreie Umweltinformationen
wenden sich an Gewerbe, Handel und Endverbraucher
basieren auf einer produktbezogenen Ökobilanz
Vergabe durch das Institut Bauen und Umwelt (IBU)
- branchenübergreifende Vereinigung
- entstand aus einer Initiative von Bauproduktherstellern
- zur Zeit alleiniger Herausgeber von verifizierten Ökodaten
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Datenbasis
EPDs
1. Definition der Produktkategorieregeln (PCR)
Bestimmung des für die Quantifizierung anzuwendenden Verfahrens Festlegung der zu erbringende Nachweise durch Produktgruppenforum => bestehend aus Herstellern und Experten
Typ- III- Umweltdeklaration für Produkte (EPD) – 3 Schritte zur Erstellung
2. Erstellung der Deklaration
Lieferung der in den PCR geforderten Informationen durch den Hersteller Durchführung der Nachweise gemäß vorgegebenen Prüfverfahren und
Ökobilanzmethodik
3. Prüfung der Ergebnisse
durch unabhängige Dritte organisiert durch einen Sachverständigenausschuss
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DatenbasisBeispiel EPD
Quelle: EPD GUTEX unter http://bau-umwelt.de/hp474/Umwelt-Produktdeklarationen-EPD.htm 46
Ökobau.dat
Baustoffdatenbank zur Bestimmung globaler, ökologischer Wirkungen
enthält ca. 970 Baumaterialien / Bau- und Transportprozesse
DatenbasisWerte aus ökobau.dat
Quelle: www.nachhaltigesbauen.de/baustoff-und-gebaeudedaten/oekobaudat.html
Beispiel: Auszug Datensatz 1.4.01 für Transportbeton C20/25
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DatenbasisWerte aus ökobau.dat
Quelle: www.nachhaltigesbauen.de/baustoff-und-gebaeudedaten/oekobaudat.html
Beispiel: Auszug Datensatz 1.4.01 für Transportbeton C25/30
Ökobau.dat
Menge 1m³
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DatenbasisWerte aus ökobau.dat und EPD
Vergleich
Vergleich der Daten für die Herstellung von Dachziegeln
Quelle: EPD der Monier GmbHBezugsgröße: 1 Tonne
Quelle: ökobau.datBezugsgröße: 1 Kilogramm
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DatenbasisWerte aus ökobau.dat und EPD
Vergleich
Umweltindikator Wert für die Herstellung von Dachziegeln, gemäß EPD der Firma Monier GmbH, Bezugsgröße 1kg
Wert für die Herstellung von Dachziegeln als Durchschnittswertgemäß ökobau.dat, inkl. Sicherheitsaufschlag von 10%, Bezugsgröße 1kg
GWP100 0,411 kg CO2-Äqu. 0,454 kg CO2-Äqu.
AP 0,00108 kg SO2-Äqu. 0,00102 kg SO2-Äqu.
POCP 0,00009 kg C2H4-Äqu. 0,000146 kg C2H4-Äqu.
EP 0,0001 kg PO4-Äqu. 0,0000945 kg PO4-Äqu.
ODP 1,9 10-8 kg R11-Äqu. 5,02 10-10 kg R11-Äqu.
PEne 6,572 MJ 6,8 MJ
PEe 0,089 MJ 0,279 MJ
PE 6,661 MJ 7,079 MJ
Anteil PEe an PE 0,01 % 3,9 %
50
Wie wird eine Ökobilanz berechnet?
Herstellung: Primärenergie nicht erneuerbarPrimärenergie erneuerbar
• Treibhauspotenzial (GWP 100):
• Ozonschichtabbaupotenzial (ODP):
• Ozonbildungspotenzial (POCP):
• Versauerungspotenzial (AP):
• Überdüngungspotenzial (EP):
Aus den Indikatoren der Sachbilanz werden die Indikatoren der Wirkbilanz berechnet
Beispiel: 1 Gas-Brennwertgerät (20-120 kW) mit 283 kg Masse
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Wie wird eine Ökobilanz berechnet?Beispiel: 1 Gas-Brennwertgerät (20-120 kW) mit 283 kg Masse
Beispiel mit Werten aus ökobau.dat
Datenbasis: Ökobau.dat für Herstellung Gas-BrennwertkesselDatensatz 8.1.01
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Wie wird eine Ökobilanz berechnet?Beispiel: 1 Gas-Brennwertgerät (20-120 kW) mit 283 kg Masse
Beispiel mit Werten aus ökobau.dat
Datenbasis: Ökobau.dat für Herstellung Gas-BrennwertkesselDatensatz 8.1.01
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Wie wird eine Ökobilanz berechnet?
Aus den Indikatoren der Sachbilanz werden die Indikatoren der Wirkbilanz berechnet.
Zusätzlich: Nutzung (Ersatz nach 20 Jahren Nutzungsdauer)End-of-Life
Beispiel mit Werten aus ökobau.dat
1.777 kg CO2-Äqu.
1,68 E-5 kg R11-Äqu.
0,651 kg PO4-Äqu.
9,94 kg SO2-Äqu.
0,759 kg Ethen-Äqu.
Herstellung: Primärenergie nicht erneuerbarPrimärenergie erneuerbar
• Treibhauspotenzial (GWP 100):
• Ozonschichtabbaupotenzial (ODP):
• Sommersmogpotenzial (POCP):
• Versauerungspotenzial (AP):
• Eutrophierungspotenzial (EP):
Beispiel: 1 Gas-Brennwertgerät (20-120 kW) mit 283 kg Masse
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Wie wird eine Ökobilanz berechnet?Beispiel: Fußboden aus Zementestrich, Raum mit 10 m², Estrichdicke 5 cm
zu betrachten sind Herstellung, Nutzung über 30 Jahre, Ausbau und Entsorgung
1. Herstellung
Berechnung der Masse: 100 kg/m² * 10 m² = 1000 kg
Datenbasis: Ökobau.dat für Herstellung ZementestrichDatensatz 1.4.03
Werte aus ökobau.dat
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Wie wird eine Ökobilanz berechnet?Beispiel: Fußboden aus Zementestrich, Raum mit 10 m², Estrichdicke 5 cm
Datenbasis: Ökobau.dat für Herstellung ZementestrichDatensatz 1.4.03
Werte aus ökobau.dat
Bezugsgröße des Datensatzes: 1 kgErmittlung der Werte für 10 m² => Multiplikation mit 1000 kg:
1. Herstellung
179 kg CO2-Äqu.
4,95 E-6 kg R11-Äqu.
0,0426 kg C2H4-Äqu.
0,364 kg SO2-Äqu.
0,0561 kg PO4-Äqu.
GWP
ODP
POCP
AP
EP
Achtung:unterschiedliche Reihenfolge der Datensätze in ökobau.dat und BNB-Steckbriefe
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Wie wird eine Ökobilanz berechnet?Beispiel: Fußboden aus Zementestrich, Raum mit 10 m², Estrichdicke 5 cm
zu betrachten sind Herstellung, Nutzung über 30 Jahre, Ausbau und Entsorgung
2. Nutzung
Nutzungsdauer beträgt mehr als 30 Jahre
Keine Umweltein-wirkungen innerhalb des festgelegten Betrach-tungszeitraums
Datenbasis: Nutzungsdauern von Bauteilenwww.nachhaltigesbauen.de
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Wie wird eine Ökobilanz berechnet?Beispiel: Fußboden aus Zementestrich, Raum mit 10 m², Estrichdicke 5 cm
zu betrachten sind Herstellung, Nutzung über 30 Jahre, Ausbau und Entsorgung
3. Entsorgung
Berechnung der Masse: 100 kg/m² * 10 m² = 1000 kg Kalkulation gemäß Teil 1 „Herstellung“
Datenbasis: Ökobau.dat für Bauschutt-DeponierungDatensatz 9.5
Werte aus ökobau.dat
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Wie wird eine Ökobilanz berechnet?Beispiel: Fußboden aus Zementestrich, Raum mit 10 m², Estrichdicke 5 cm
Datenbasis: Ökobau.dat für Bauschutt-DeponierungDatensatz 9.5
Werte aus ökobau.dat
3. Entsorgung
Bezugsgröße des Datensatzes: 1 kgErmittlung der Werte für 10 m² => Multiplikation mit 1000 kg:
22,2 kg CO2-Äqu.
1,1 E-8 kg R11-Äqu.
0,0116 kg C2H4-Äqu.
0,927 kg SO2-Äqu.
0,013 kg PO4-Äqu.
GWP
ODP
POCP
AP
EP
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Ökobilanzierung
Aus den Indikatoren der Sachbilanz werden die Indikatoren der Wirkbilanz berechnet.
Wahl des / der Energieträgers
• Treibhauspotenzial (GWP 100)
• Ozonschichtabbaupotenzial (ODP)
• Sommersmogpotenzial (POCP)
• Versauerungspotenzial (AP)
• Eutrophierungspotenzial (EP)
Primärenergie nicht erneuerbarPrimärenergie erneuerbar
Betrieb des Gebäudes über den Betrachtungszeitraum
Bestimmung des Endenergiebedarfs des Gebäudes über den gesamten Betrachtungszeitaums
60
1 kWh = 3,6 MJ
Kennwerte für Energieträger
Datenbasis: Ökobau.dat für Strom_MixDatensatz 9.2.5
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61Datenbasis: Ökobau.dat für Strom_Mix
Datensatz 9.2.5
Bezugsgröße des Datensatz ist MJ / kWh (bezogen auf den Heizwert)
Werte aus dem EnEV Nachweis in kWh (bezogen auf den Brennwert)
Kennwerte für EnergieträgerWerte aus ökobau.dat
62
1 kWh = 3,6 MJ
Kennwerte für Energieträger
Datenbasis: Ökobau.dat für Nutzung Gas BrennwertkesselDatensatz 8.6.01
63
Bezugsgröße des Datensatz ist MJ / kWh (bezogen auf den Heizwert)
Werte aus dem EnEV Nachweis in kWh (bezogen auf den Brennwert)
Kennwerte für EnergieträgerWerte aus ökobau.dat
Datenbasis: Ökobau.dat für Nutzung Gas BrennwertkesselDatensatz 8.6.01
64
Schritte zur Berechnung der Umwelteinträge
1. Mengenermittlung gemäß DIN 276 des Bauwerks inkl. Anlagentechnik
und Berechnung der Ökobilanzwerte der Herstellung
2. Mengenermittlung gemäß DIN 18960 des Bauwerks inkl.
Anlagentechnik und Berechnung der Ökobilanzwerte der Entsorgung
sowie Instandhaltung
3. Ermittlung des Endenergiebedarfs für Strom- und Wärme anhand der
EnEV-Berechnung und Berechnung der Ökobilanzwerte der Versorgung
4. Mengenermittlung gemäß DIN 276, gegliedert nach Verwertungs-
und Entsorgungswegen des Bauwerks, inkl. Anlagentechnik und
Berechnung der Ökobilanzwerte des End of Life-Szenarios
65
1 82 3 4 5 6 70 9 10
Herstellung
Betrieb
Instandsetzung
Entsorgung
Ermittelter Wertdes jeweiligen Umweltpotentialsfür Betrachtungszeitraum von 10 Jahren
Schematische Darstellung Ökobilanzierung
Jahr
66
Quelle: Öko-Zentrum NRW
Treibhauspotential (GWP)Steckbrief 1.1.1
3,375% Anteil an Gesamtbewertung
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Juni 2012
12
67
Ermittlung des flächen- und jahresbezogenen CO2-Äquivalents für Konstruktion und Betrieb des Gebäudes über dessen Lebenszyklus
Quantitative Bewertung des Treibhauspotentials GWP [kg CO2–Äqu. / (m² NGFa*a)]
Je niedriger der Wert des CO2-Äquivalent, umso niedriger ist die potentielle Wirkung auf die globale Erwärmung und den damit verbundenen Umweltauswirkungen.
Treibhauspotential (GWP)Steckbrief BNB 1.1.1
Betroffene Gebäudeteile:
für die Herstellung: sämtliche Bauteile der KG 300 & 400 nach DIN 276
für die Nutzung: KG 310, 410 und 420 nach DIN 18960
für die Entsorgung: sämtliche Bauteile der KG 300 & 400 nach DIN 276,differenziert nach Entsorgung- / Verwertungswegen
Bewertungsaspekte BNB 1.1.1
68
Kenngrößen
Treibhauspotenzial Gebäude (GWPG) in [kg CO2 – Äqu. / (m² NGFa * a)]Für die Beurteilung des Kriteriums werden die ökologischen Auswirkungen des errichteten Gebäudes zu einer gemeinsamen Kenngröße als jährlicher Durchschnittswert über den für die Bewertung angesetzten Zeitraum zusammengefasst: GWPG: GWPK + GWPN
GWPK: Bei der Herstellung, Instandhaltung, Rückbau und Entsorgung (einschließlich Anlagentechnik) als jährlicher Durchschnittswert über den Betrachtungszeitrum td entstehendes Treibhauspotential [kg CO2–Äqu./(m² NGFa*a)]
GWPN: Prognostiziertes jährliches Treibhauspotential für den Betrieb des realisierten Gebäudes abgeleitet aus dem Endenergiebedarf nach EnEV 2009 [kg CO2 – Äqu. / (m² NGFa*a)]
Treibhauspotential (GWP)Steckbrief BNB 1.1.1
BNB 1.1.1
69
GWPK: Bei der Herstellung, Instandhaltung, Rückbau und Entsorgung (einschließlich Anlagentechnik) als jährlicher Durchschnittswert über den Betrachtungszeitrum td entstehendes Treibhauspotential [kg CO2–Äqu./(m² NGFa*a)]
Der durchschnittliche Jahreswert für GWPK GWPK = (H+E) / td + I
H .. prognostizierter Wert des bei der Herstellung (Konstruktion und Anlagentechnik) des realisierten Bürogebäudes entstehenden Treibhauspotentials
E .. prognostizierter Wert des bei Rückbau- und Entsorgung (Konstruktion und Anlagentechnik) des realisierten Bürogebäudes entstehenden Treibhauspotentials
I .. prognostizierter Wert des jährlichen durch die Instandhaltung (Konstruktion und Anlagentechnik) des realisierten Bürogebäudes entstehenden Treibhauspotentials
td .. für die Bewertung angesetzter Betrachtungszeitraum (50 Jahre)
Treibhauspotential (GWP)Steckbrief BNB 1.1.1
Kenngrößen BNB 1.1.1
70
GWPN: Prognostiziertes jährliches Treibhauspotential für den Betrieb des realisierten Gebäudes, abgeleitet aus dem Endenergiebedarf nach EnEV 2009 in [kg CO2 – Äqu. / (m² NGFa * a)]
Durchschnittlicher Jahreswert für GWPN GWPN = GWPNS + GWPNW
GWPNS Treibhauspotential des Strombedarfs während der Nutzung (DIN V 18599) multipliziert mit dem GWP-Faktor des deutschen Strommix aus ökobau.dat
GWPNW Treibhauspotential des Wärmebedarfs während der Nutzung (DIN V18599) multipliziert mit dem GWP-Faktor des gewählten Energieträgers aus ökobau.dat
Treibhauspotential (GWP)Steckbrief BNB 1.1.1
Kenngrößen BNB 1.1.1
71
RechenverfahrenHerstellung
RechenverfahrenNutzungsszenario
RechenverfahrenEnd‐Of‐Life‐Szenario
Vereinfachtes Verfahren
GWPK
GWPE
GWPNGWPG
Treibhauspotential (GWP)Steckbrief BNB 1.1.1
Berechnungsablauf BNB 1.1.1
72
Anwendung, falls detaillierte Berechnungsvorschrift nicht in geforderter Detailstufe, z.B. auf Grund fehlender Daten, umgesetzt werden kann:
Pauschaler Zuschlagsfaktor von 1,1 auf Berechnungsergebnis
In die Berechnung der Ökobilanzwerte der Herstellung sind Rohbau und Ausbau wie gebaut einzubeziehen.
Bauteile gemäß DIN 276 gliedern, Mengenermittlung umfasst KG 300 und 400:1. Außenwände und Kellerwände inklusive Fenster und Beschichtungen2. Dach3. Geschossdecken inkl. Fußbodenaufbau und -belägen/-beschichtungen4. Bodenplatte inkl. Fußbodenaufbau und -belägen/-beschichtungen5. Fundamente6. Innenwände inkl. Beschichtungen sowie Stützen 7. Türen8. Wärmeerzeugungsanlagen (vereinfachte Erfassung)
Bauteile sind zu quantifizieren und mit Daten der Ökobau.dat zu verknüpfen
Vereinfachtes Rechenverfahren
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13
73Beispiel Nachweis 1.1.1 Treibhauspotential (GWP)
Beispiel: Außenwand mit WDVS
Außenwand Material: PorenbetonDicke: 24 cm
WDVS Material: EPSDicke: 16 cm
Fläche gemäß Mengenermittlung nach DIN 276 ist 100 m²
Werte aus ökobau.dat
Herstellung
74
Beispiel: Außenwand mit WDVSWerte aus ökobau.dat
Herstellung
Auszug aus ökobau.dat-Datensatz 1.3.03 für 1 m³ Porenbeton:
V= 100 m² * 0,24 m = 24 m³Volumen multipliziert mit GWP100 Wert aus Ökobau.dat:H
Porenbeton = 24 m³ * 188 kg CO2-Äqu./m³ = 4512 kg CO2-Äqu.
Auszug aus ökobau.dat-Datensatz 2.02 für 1 m³ EPS-Dämmung:
V= 100 m² * 0,16 m = 16 m³Volumen multipliziert mit GWP100 Wert aus Ökobau.dat:H
EPS= 16 m³ * 73 kg CO2-Äqu./m³ = 1168 kg CO2-Äqu.
GWPK = (H+E) / td + I
H = 5680 kg CO2-Äqu.
Beispiel Nachweis 1.1.1 Treibhauspotential (GWP)
75
Beispiel: Außenwand mit WDVSWerte aus ökobau.dat
Entsorgung
Auszug aus ökobau.dat-Datensatz 9.5. für 1kg Bauschuttdeponierung
m = 24 m³ * 380 kg/m³ = 9120 kgMasse multipliziert mit GWP100 Wert aus Ökobau.datE
Porenbeton= 9120 kg * 0,0201 kg CO2-Äqu./kg = 183 kg CO2-Äqu.
Auszug aus ökobau.dat-Datensatz 6.8 für Verbrennung von 1kg PS Dämmung
m = 16 m³ * 25 kg/m³ = 400 kgMasse multipliziert mit GWP100 Wert aus Ökobau.datE
EPS= 400 kg * 1,48 kg CO2-Äqu./kg = 592 kg CO2-Äqu.
GWPK = (H+E) / td + I
H = 5680 kg CO2-Äqu.E = 775 kg CO2-Äqu.
Beispiel Nachweis 1.1.1 Treibhauspotential (GWP)
76
Beispiel: Außenwand mit WDVSWerte unter
www.nachhaltigesbauen.de
Instandsetzung Auszug aus Übersicht des BBSR mit Nutzungsdauern von BauteilenGWPK = (H+E) / td + I
H= 5680 kg CO2-Äqu.E= 775 kg CO2-Äqu.td = 50 a
I = 0 kg CO2-Äqu./a
Nutzungsdauer von Betonwand > 50 Jahre, daher keine Instandsetzung innerhalb des festgelegten Betrachtungszeitraums von 50 Jahren
I Porenbeton = 0 kg CO2-Äqu./a
Instandsetzung Porenbeton
Beispiel Nachweis 1.1.1 Treibhauspotential (GWP)
77
Beispiel: Außenwand mit WDVSWerte unter
www.nachhaltigesbauen.de
InstandsetzungGWPK = (H+E) / td + I
H= 5680 kg CO2-Äqu.E= 775 kg CO2-Äqu.td = 50 aI= 35 kg CO2-Äqu./a
GWPK = 164 kg CO2-Äqu./a
Nutzungsdauer von WDVS = 40 Jahre, daher eine Instandsetzung innerhalb des festgelegten Betrachtungszeitraums von 50 Jahren
1* EEPS (Entsorgung) = 592 kg CO2-Äqu.1* HEPS (Herstellung) = 1168 kg CO2-Äqu.
I EPS = EEPS + HEPS = 1760 kg CO2-Äqu.I EPS = 1760 kg CO2-Äqu. / 50 a = 35 kg CO2-Äqu./a
Instandsetzung WDVS
Auszug aus Übersicht des BBSR mit Nutzungsdauern von Bauteilen
Beispiel Nachweis 1.1.1 Treibhauspotential (GWP)
78
Ermitteln Sie das jährliche Treibhauspotential bezogen auf die NGFa
für den Betrieb eines Beispielgebäudes anhand der folgenden Angaben:
Thermisch beheizte NGF: 5.131m²
NGFa nach DIN 277: 5.250m²
Strombedarf gemäß EnEV Nachweis: 14,8 kWh/(m²*a), bezogen auf thermisch beheizte NGF
Wärmebedarf gemäß EnEV Nachweis: 197,1 kWh/(m²*a), bezogen auf thermisch beheizte NGF
Wärmeerzeugung mit Holzpellet-Kessel, Faktor f (HS/HI) = 1,08
Hinweis: Der Endenergiebedarf und das errechnete Treibhauspotential werden gemäß Steckbrief auf die NGFa gemäß DIN 277 bezogen. Die Bezugsgröße ist nicht identisch mit der in der DIN V 18599 zu Grunde gelegten thermisch beheizten NGF.
Für die Berechnungen zur Ökobilanz wird immer der gemäß DIN V 18599 berechnete Endenergiebedarf zu Grunde gelegt und mit den Kennwerten aus der ökobau.dat oder EPDs der Hersteller multipliziert.
Übungsaufgabe
Treibhauspotential (GWP)Aufgabenstellung
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1. Treibhauspotential des Strombedarfs während der Nutzung (GWPNS), berechnet gemäß DIN V 18599, multipliziert mit dem GWP-Faktor des deutschen Strom-mix aus der Ökobau.dat bezogen auf die NGFa
Übungsaufgabe
Treibhauspotential (GWP)Lösung
GWP100-Kennwert aus ökobau.dat für Strom-Mix Deutschland :
Umrechnung Bezug MJ in kWh:
0,182 kg CO2-Äqu./MJ für 1 MJ Strombereitstellung
0,182 kg CO2-Äqu./MJ * 3,6 MJ/kWh = 0,6552 kg CO
2-Äqu./kWh
Ermittlung des jährlichen Strombedarfs gemäß Berechnung nach DIN V 18599:
14,8 kWh/(m²NGF*a) * 5.131 m²NFG = 75.938,8 kWh/a
Ermittlung des jährlichen Treibhauspotentials:
75.938,8 kWh/a * 0,6552 kg CO2-Äqu./kWh = 49.755,1 kg CO
2-Äqu./a
Ermittlung des jährlichen Treibhauspotential bezogen auf NGFa:
49.755,1 kg CO2-Äqu./a / 5.250 m² NGFa
= 9,477 kg CO2- Äqu./(m²NGFa
*a)
GWPNS
= 9,477 kg CO2- Äqu./(m²NGFa
*a)
80
1. Treibhauspotential des Strombedarfs während der Nutzung (GWPNS)
2. Treibhauspotential des Wärmebedarfs während der Nutzung (GWPNW), berechnet gemäß DIN V 18599, multipliziert mit dem GWP-Faktor des gewählten Energieträger Holz aus der Ökobau.dat bezogen auf die NGFa
Übungsaufgabe
Treibhauspotential (GWP)Lösung
GWP100
-Kennwert aus ökobau.dat für Nutzung Pelletkessel 20-120 kW :
Umrechnung des Endenergiebedarfs gemäß EnEV-Nachweis aus Basis des Brennwertes bezogen auf den Heizwert Heizwert= Brennwert / f (HS/Hi)Faktor f (HS/HI) - siehe DIN V 18599 Teil 1, Tab. 1 – für Holz
0,0294 kg CO2-Äqu./kWh für 3,6MJ = 1 kWh
Wärmebereitstellung
81
Übungsaufgabe
DIN V 18599
Auszug aus DIN V 18599 Teil 1, Tab. 1
82
1. Treibhauspotential des Strombedarfs während der Nutzung (GWPNS)
2. Treibhauspotential des Wärmebedarfs während der Nutzung (GWPNW), berechnet gemäß DIN V 18599, multipliziert mit dem GWP-Faktor des gewählten Energieträger Holz aus der Ökobau.dat bezogen auf die NGFa
Übungsaufgabe
Treibhauspotential (GWP)Lösung
GWP100
-Kennwert aus ökobau.dat für Nutzung Pelletkessel 20-120 kW:
Umrechnung des Endenergiebedarfs gemäß EnEV-Nachweis aus Basis des Brennwertes bezogen auf den Heizwert Heizwert = Brennwert / f (HS/Hi)Faktor f (HS/HI) - siehe DIN V 18599 Teil 1, Tab. 1 – für Holz =
0,0294 kg CO2-Äqu./kWh für 3,6 MJ = 1kWh
Wärmebereitstellung
Heizwertbezogene Endenergie QE = 197,1 kWh/(m²NGF*a) / 1,08 = 182,5 kWh/(m²NGF*a)
Ermittlung des jährlichen Wärmebedarfs bezogen auf thermisch beheizte NGF:
182,5 kWh/(m²NGF*a) * 5.131 m²NGF = 936.407,5 kWh/a
Ermittlung des jährlichen Treibhauspotentials:
936.407,5 kWh/a * 0,0294 kg CO2-Äqu./kWh = 27.530,4 kg CO
2-Äqu./a
Ermittlung des jährlichen Treibhauspotential bezogen auf NGFa:
27.530,4 kg CO2-Äqu./a / 5.250 m²NGFa
= 5,243 kg CO2- Äqu./(m²NGFa
*a)
GWP NW
= 5,243 kg CO2- Äqu./(m²NGFa
*a)
1,08
83
Übungsaufgabe
Treibhauspotential (GWP)Lösung
GWP NS
= 9,477 kg CO2- Äqu./(m²NGFa
*a)GWP
NW= 5,243 kg CO
2- Äqu./(m²NGFa
*a)
GWP N
= GWPNS
+ GWP NW
Treibhauspotential bei einer Wärmeversorgung auf der Basis von Holzpellets
GWP N
= 9,477 + 5,243 = 14,72 kg CO2- Äqu./(m²NGFa
*a)
84
Wärmeversorgung des Gebäudes mit Erdgas-Brennwertkessel bei gleichem Endenergiebedarf
Übungsaufgabe
Treibhauspotential (GWP)Vergleich
GWP100
-Kennwert aus ökobau.dat für Nutzung Erdgas-Brennwertkessel 20-120kWh
Umrechnung des Endenergiebedarfs gemäß EnEV-Nachweis aus Basis des Brennwertes bezogen auf den Heizwert Heizwert = Brennwert / f (HS/Hi)Faktor f (HS/HI) - siehe DIN V 18599 Teil 1, Tab. 1 – für Erdgas
0,229 kg CO2-Äqu./kWh für 3,6MJ =
1kWh Wärmebereitstellung
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85
Übungsaufgabe
DIN V 18599
Auszug aus DIN V 18599 Teil 1, Tab. 1
86
Wärmeversorgung des Gebäudes mit Erdgas-Brennwertkessel bei gleichem Endenergiebedarf
Übungsaufgabe
Treibhauspotential (GWP)Vergleich
GWP100
-Kennwert aus ökobau.dat für Nutzung Erdgas-Brennwertkessel 20-120kWh
Umrechnung des Endenergiebedarfs gemäß EnEV-Nachweis aus Basis des Brennwertes bezogen auf den Heizwert Heizwert= Brennwert / f (HS/Hi)Faktor f (HS/HI) - siehe DIN V 18599 Teil 1, Tab. 1 – für Erdgas
0,229 kg CO2-Äqu./kWh für 3,6MJ =
1kWh Wärmebereitstellung
Heizwertbezogene Endenergie QE = 197,1 kWh/(m²NGF*a) / 1,11 = 177,6 kWh/(m²NGF*a)
Ermittlung des jährlichen Wärmebedarfs bezogen auf thermisch beheizte NGF
177,6 kWh/(m²NGF*a) * 5.131m²NGF = 911.099,2 kWh/a
Ermittlung des jährlichen Treibhauspotential
911.099,2 kWh/a * 0,229 kg CO2-Äqu./kWh = 208.641,7 kg CO
2-Äqu./a
Ermittlung des jährlichen Treibhauspotential bezogen auf NGFa
208.641,7 kg CO2-Äqu./a / 5.250m²NGFa
= 39,741 kg CO2- Äqu./(m²NGFa
*a)
GWP NW
= 39,741 kg CO2- Äqu./(m²NGFa
*a)
1,11
87
Übungsaufgabe
Treibhauspotential (GWP)Vergleich
GWP NS
= 9,477 kg CO2- Äqu./(m²NGFa
*a)GWP
NW= 5,243 kg CO
2- Äqu./(m²NGFa
*a)
GWP N
= GWPNS
+ GWP NW
GWP N
= 9,477 + 5,243 = 14,72 kg CO2- Äqu./(m²NGFa
*a)
Treibhauspotential bei einer Wärmeversorgung auf der Basis von Holzpellets
GWP NS
= 9,477 kg CO2- Äqu./(m²NGFa
*a)GWP
NW= 39,741 kg CO
2- Äqu./(m²NGFa
*a)
GWP N
= GWP NS
+ GWP NW
GWP N
= 9,477 + 39,741 = 49,2 kg CO2- Äqu./(m²NGFa
*a)
Treibhauspotential bei einer Wärmeversorgung auf der Basis von Erdgas
88
Bewertung
1. Ermittlung des gesamten Treibhauspotentials des Gebäudes GWPG aus GWPK+GWPN
2. Ermittlung der Bewertungspunktzahl an Hand von GWPG aus dem Bewertungsmaßstab
3. Ermittlung der Punkteanzahl durch abschnittsweises lineares Interpolieren zweier Anforderungsniveaus
BNB 1.1.1
Treibhauspotential (GWP)Steckbrief BNB 1.1.1
89
Ansätze in Projektentwicklung und Planung
Berücksichtigung geeigneter Materialien bereits in der Entwurfsphase
Orientierung des Gebäudes
Berücksichtigung von baulichen Gegebenheiten für die Installation von technischen Anlagen
Erstellung eines Energiekonzepts
Verwendung von Materialien mit einem möglichst niedrigen Treibhauspotential bei deren Herstellung und Entsorgung
Ausstattung des Gebäudes mit optimierter Anlagentechnik
zur Reduzierung des End-Energiebedarfs für Strom und Wärme
auf Basis eines Energieträges mit einem möglichst niedrigenTreibhauspotential
Optimierungsansätze
Treibhauspotential (GWP)Ansätze zur Reduzierung
90Quelle: Holger König
Beispiel: MehrfamilienhausMFH-Steildach-3 Vollgeschosse-DG-ohne Keller
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91Quelle: Holger König
VariantenvergleichBeispiel: MFH – Variantenvergleich in Bezug auf Betrieb und Gebäude
Gebäude 1 Gebäude 2 Gebäude 3 Gebäude 4 Gebäude 5
92
G
R
Z
Quelle: Holger König
Festlegung der Benchmarks am Beispiel Mehrfamilienhäuser
93
T re ib h a u s p o te n z ia l
0
5
10
15
20
25
TH S N U W O G JS V W G W G
kg
CO
2-ä
q/m
²NG
F*a
B e trieb
G ebäude
1 2 3 4 5
Quelle: Holger König
Gebäude mit Pelletheizung
Gebäude 1-2, 4-5:Beheizung mit Erdgas oder Fernwärme
MFH-Typen, mineralisch gebaut, Betrieb über 50 Jahre
Variantenvergleich
94
Ozonschichtabbaupotenzial (ODP)Steckbrief 1.1.2
Quelle: Jan Tabery www.sxc.hu Bild-ID: 1162228Quelle: Cheryl Empey www.sxc.hu Bild-ID: 582881
1,125% Anteil an Gesamtbewertung
95
Bewertungsaspekte
Berechnung des Ozonschichtabbaupotentials ODP (ausgedrückt als FCKW-11-Äquivalent) in kg R11-Äqu./(m²NGFa*a)
Wert setzt sich zusammen aus dem Ozonschichtabbaupotential der Gebäudeherstellung und dem Ozonschichtabbaupotential der Gebäudenutzung über 50 Jahre
Je niedriger der Wert des Ozonschichtabbaupotentials, umso niedriger ist die potentielle Wirkung auf die globale Umwelt und die damit verbundenen Umweltwirkungen
Betroffene Gebäudeteile:
für die Herstellung: sämtliche Bauteile der KG 300 & 400 nach DIN 276
für die Nutzung: KG 310, 410 und 420 nach DIN 18960
für die Entsorgung: sämtliche Bauteile der KG 300 & 400 nach DIN 276,differenziert nach Entsorgung- / Verwertungswegen
Ozonschichtabbaupotentials (ODP) Steckbrief BNB 1.1.2
BNB 1.1.2
96
Bewertung BNB 1.1.2
Ozonschichtabbaupotentials (ODP) Steckbrief BNB 1.1.2
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97
Ozonabbaupotenzial, Gebäude‐BetriebO z o n sch ich tab b au p o te n z ia l, kg R 11-Äq u ./ m²N G F *a
0
0 ,0000002
0 ,0000004
0 ,0000006
0 ,0000008
0 ,000001
0 ,0000012
TH S N U W O G JS V W G W G
kg
R11
-Äq
u./
m²N
GF
*a
B etr ieb
G ebäude
1 2 3 4 5
Quelle: Holger König
Gebäude mit Pelletheizung
Gebäude 1-2, 4-5:Beheizung mit Erdgas oder Fernwärme
MFH-Typen, mineralisch gebaut, Betrieb über 50 Jahre
Variantenvergleich
98
Ozonbildungspotenzial (POCP)Steckbrief 1.1.3
Quelle: Renato Cardoso www.sxc.hu Bild-ID: 426665Quelle: Gigi Simbre www.sxc.hu Bild-ID: 1345444
1,125% Anteil an Gesamtbewertung
99
Berechnung des Ozonbildungspotenzials POCP(ausgedrückt als Ethen-Äquivalent) in kg C2H4-Äqu./(m²NGFa*a)
Der Wert setzt sich zusammen aus dem Ozonbildungspotenzial der Gebäude-herstellung und dem Ozonbildungspotenzial der Gebäudenutzung über 50 Jahre
Je niedriger der Wert des Ozonbildungspotenzials, umso niedriger ist die potentielle Wirkung auf die globale Umwelt und die damit verbundenen Umweltwirkungen
Betroffene Gebäudeteile:
für die Herstellung: sämtliche Bauteile der KG 300 & 400 nach DIN 276
für die Nutzung: KG 310, 410 und 420 nach DIN 18960
für die Entsorgung: sämtliche Bauteile der KG 300 & 400 nach DIN 276,differenziert nach Entsorgung- / Verwertungswegen
Bewertungsaspekte BNB 1.1.3
Ozonbildungspotenzials (POCP) Steckbrief BNB 1.1.3
100
Bewertung BNB 1.1.3
Ozonbildungspotenzials (POCP) Steckbrief BNB 1.1.3
101
O zo n b ild u n g s p o te n z ia l
0
0 ,002
0 ,004
0 ,006
0 ,008
0 ,01
0 ,012
0 ,014
0 ,016
0 ,018
0 ,02
TH S N U W O G JS V W G W G
kg
C2
H4
-Äq
u./
m²N
GF
*a
B etrieb
G ebäude
1 2 3 4 5
Quelle: Holger König
Gebäude mit Pelletheizung
Gebäude 1-2, 4-5:Beheizung mit Erdgas oder Fernwärme
MFH-Typen, mineralisch gebaut, Betrieb über 50 Jahre
Variantenvergleich
102
Versauerungspotenzial (AP)Steckbrief 1.1.4
Quelle: Tudor Florea www.sxc.hu Bild-ID: 1345475Quelle: Ramzi Hashisho www.sxc.hu Bild-ID: 941942
1,125% Anteil an Gesamtbewertung
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18
103
Bewertungsaspekte
Berechnung des Versauerungspotentials AP (ausgedrückt als Schwefeldioxid-Äquivalent) in kg SO2-Äqu./(m²NGFa*a)
Wert setzt sich zusammen aus dem Versauerungspotential derGebäudeherstellung und dem Versauerungspotential der Gebäudenutzung über 50 Jahre
Je niedriger der Wert des Versauerungspotentials, umso niedriger ist die potentielle Wirkung auf die globale Umwelt und die damit verbundenen Umweltwirkungen
Betroffene Gebäudeteile:
für die Herstellung: sämtliche Bauteile der KG 300 & 400 nach DIN 276
für die Nutzung: KG 310, 410 und 420 nach DIN 18960
für die Entsorgung: sämtliche Bauteile der KG 300 & 400 nach DIN 276,differenziert nach Entsorgung- / Verwertungswegen
Bewertungsaspekte BNB 1.1.4
Versauerungspotentials (AP) Steckbrief BNB 1.1.4
104
Bewertung BNB 1.1.4
Versauerungspotentials (AP) Steckbrief BNB 1.1.4
105
V e rs a u e ru n g s p o te n z ia l
0
0 ,01
0 ,02
0 ,03
0 ,04
0 ,05
0 ,06
0 ,07
0 ,08
TH S N U W O G JS V W G W G
kg
SO
2-Ä
qu
./ m
²NG
F*a
B etr ieb
G ebäude
1 2 3 4 5
Quelle: Holger König
hoher Endenergiebedarf
Gebäude 1-2, 4-5:Beheizung mit Erdgas oder Fernwärme
MFH-Typen, mineralisch gebaut, Betrieb über 50 Jahre
Variantenvergleich
106
Überdüngungspotenzial (EP)Steckbrief 1.1.5
Quelle: Philip Jackson www.sxc.hu Bild-ID: 58209Quelle: Henriette Hansen www.sxc.hu Bild-ID: 292925
1,125% Anteil an Gesamtbewertung
107
Bewertungsaspekte
Berechnung des Überdüngungspotentials EP(ausgedrückt als Phosphat-Äquivalent) in kg PO4-Äqu./(m²NGFa*a)
Wert setzt sich zusammen aus dem Überdüngungspotential derGebäudeherstellung und dem Überdüngungspotential der Gebäudenutzung über 50 Jahre
Je niedriger der Wert des Überdüngungspotentials, umso niedriger ist die potentielle Wirkung auf die globale Umwelt und die damit verbundenen Umweltwirkungen
Betroffene Gebäudeteile:
für die Herstellung: sämtliche Bauteile der KG 300 & 400 nach DIN 276
für die Nutzung: KG 310, 410 und 420 nach DIN 18960
für die Entsorgung: sämtliche Bauteile der KG 300 & 400 nach DIN 276,differenziert nach Entsorgung- / Verwertungswegen
Bewertungsaspekte BNB 1.1.5
Überdüngungspotentials (EP) Steckbrief BNB 1.1.5
108
Bewertung BNB 1.1.5
Überdüngungspotentials (EP) Steckbrief BNB 1.1.5
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19
109
Ü b e rd ü n g u n g s p o te n z ia l
0
0 ,001
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0 ,009
0,01
TH S N U W O G JS V W G W G
kg
PO
4-Ä
qu
./ m
²NG
F *
a
B etr ieb
G ebäude
1 2 3 4 5
Quelle: Holger König
Gebäude mit Pelletheizung
Gebäude 1-2, 4-5:Beheizung mit Erdgas oder Fernwärme
MFH-Typen, mineralisch gebaut, Betrieb über 50 Jahre
Variantenvergleich
110
1.2.1 Primärenergiebedarf nicht erneuerbar (PEne)
Der Anteil der Gebäude-konditionierung am Gesamtprimär-energiebedarf wird auf 40-50% geschätzt.
Konditionierte Gebäude sind Gebäude, deren Innenraumklima unter Einsatz von Energie beheizt, gekühlt, be- und entlüftet oder befeuchtet werden
‐1.000
0
1.000
2.000
3.000
4.000
5.000
6.000
Primärenergieverbrauch in Petajoule (PJ)
1990
2000
2009
Quelle: Darstellung des Öko-Zentrums NRW nach Angaben des Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie
3,375% Anteil an Gesamtbewertung
111Nachweise im Planungsverlauf gemäß Leitfaden Nachhaltiges Bauen
Nachweise zum BNB
112
Mit der Bewertung des Primärenergiebedarfs (nicht erneuerbar) wird der Ressourcenverbrauch fossiler Energieträger über den gesamten Lebenszyklus bewertet, d.h. während der:
Herstellung Instandsetzung Betrieb Rückbau Entsorgung des Gebäudes
Energieeffizienz ist für Neubauten oberstes Ziel undReduzierung Energieaufwand für Herstellung der eingesetzten Baustoffe
Betroffene Gebäudeteile:
Betrachtung des gesamten Gebäudes ohne Außenanlagen für die Herstellung, Nutzung und Entsorgung
Zielsetzung
Primärenergiebedarf nicht erneuerbar (PEne) Steckbrief BNB 1.2.1
BNB 1.2.1
113
BNB 1.2.1
Ermittlung des flächen- und jahresbezogenen Primärenergiebedarfs PEne
für Konstruktion und Betrieb des Gebäudes über dessen Lebenszyklus
Datenermittlung und Berechnungsmethode sind vergleichbar mit dem Berechnungsverfahren für das Kriterium 1.1.1 Treibhauspotential
Bewertungsaspekte:
Quantitative Bewertung des nicht erneuerbaren Primärenergiebedarfs im Vergleich zu Referenzgebäude
Positiver Beitrag durch hohe Energieeffizienz des Gebäudes unter Berücksichtigung der Bereitstellungsart der benötigten Energie
Zielwert zum Jahresprimärenergiebedarf (Betrieb):gemäß energetischem PflichtenheftUnterschreitung Anforderungen der EnEV 2009 um mind. 20 %
Bewertungsmethode
Primärenergiebedarf nicht erneuerbar (PEne) Steckbrief BNB 1.2.1
BNB 1.2.1
114
Herstellung des Gebäudes
Punktevergabe nach Prozentanteil des Wertes für das zu zertifizierende Gebäude gegenüber dem Referenzwert
(Grenzwert = R*1,4 – Zielwert = R*0,7)
Nutzungsszenario über 50 Jahre
+
+
End of Life – Szenario
Ermittlung des Wertes für das Gebäude bezogen auf m2
NGFa*a
Referenzwert für Herstellung, Instandhaltung und Rückbau/ Entsorgung sowie Nutzung eines durchschnittlichen Bürogebäudes über 50 Jahre
Referenzwert aus Steckbrief 1.2.1:PEne = 290 kWh/(m²NGFa*a)
HerangehensweiseBNB 1.2.1
Primärenergiebedarf nicht erneuerbar (PEne) Steckbrief BNB 1.2.1
Leitfaden Nachhaltiges Bauen und BNB - Unterlagen für Fort- und Weiterbildungsveranstaltungen
Juni 2012
20
115
Ökobau.dat
Baustoffdatenbank für Bestimmung globaler, ökologischer Wirkungen
enthält ca. 970 Baumaterialien / Bau- und Transportprozesse
DatenbasisWerte aus ökobau.dat
Quelle: www.nachhaltigesbauen.de/baustoff-und-gebaeudedaten/oekobaudat.html
Beispiel: Datensatz 1.4.01 für Transportbeton C25/30
116
Beispiel: Außenwand mit WDVS
Außenwand Material: PorenbetonDicke: 24 cm
WDVS Material: EPSDicke: 16 cm
Fläche gemäß Mengenermittlung nach DIN 276 ist 100 m²
Werte aus ökobau.dat
Herstellung
Primärenergiebedarf nicht erneuerbar (PEne) Steckbrief BNB 1.2.1
117
Beispiel: Außenwand mit WDVSWerte aus ökobau.dat
Herstellung
Auszug aus ökobau.dat-Datensatz 1.3.03 für 1 m³ Porenbeton:
V = 100 m² * 0,24 m = 24 m³Volumen multipliziert mit PEne Wert aus Ökobau.datHPorenbeton = 24 m³ * 1564 MJ/m³ = 37.536 MJ
V = 100 m² * 0,16 m = 16 m³Volumen multipliziert mit PEne Wert aus Ökobau.datHEPS = 16 m³ * 2226 MJ/m³ = 35.616 MJ
PEne,K = (H+E) / td + I
H = 73.152 MJ
Primärenergiebedarf nicht erneuerbar (PEne) Steckbrief BNB 1.2.1
Auszug aus ökobau.dat-Datensatz 2.02 für 1 m³ EPS-Dämmung:
118
Beispiel: Außenwand mit WDVSWerte aus ökobau.dat
Entsorgung
Auszug aus ökobau.dat-Datensatz 9.5. für 1 kg Bauschuttdeponierung:
m = 24 m³ * 380 kg/m³ = 9.120 kgMasse multipliziert mit PEne aus Ökobau.datEPorenbeton = 9.120 kg * 0,16 MJ/kg = 1.459 MJ
Auszug aus ökobau.dat-Datensatz 6.8 Verbrennung von 1 kg PS-Dämmung:
m = 16 m³ * 25 kg/m³ = 400 kgMasse multipliziert mit PEne Wert aus Ökobau.datEEPS = 400kg * - 31,6 MJ/kg = - 12.640 MJ
PEne,K = (H+E) / td + I
H= 73.152 MJE= - 11.181 MJ
Primärenergiebedarf nicht erneuerbar (PEne) Steckbrief BNB 1.2.1
119
Beispiel: Außenwand mit WDVSWerte unter
www.nachhaltigesbauen.de
Instandsetzung Auszug aus Übersicht des BBSR mit Nutzungsdauern von Bauteilen
Instandsetzung Porenbeton
PEne,K = (H+E) / td + I
H = 73.152 MJE = -11.181 MJtd = 50 a
I = 0 MJ/a
Primärenergiebedarf nicht erneuerbar (PEne) Steckbrief BNB 1.2.1
Nutzungsdauer von Betonwand > 50 Jahre, daher keine Instandsetzung innerhalb des festgelegten Betrachtungszeitraums von 50 Jahren
I Porenbeton = 0 MJ/a
120
Beispiel: Außenwand mit WDVSWerte unter
www.nachhaltigesbauen.de
InstandsetzungNutzungsdauer von WDVS = 40 Jahre, daher eine Instandsetzung innerhalb des festgelegten Betrachtungszeitraums von 50 Jahren
1* EEPS (Entsorgung) = -12.640 MJ1* HEPS (Herstellung) = 35.616 MJ
I EPS = EEPS + HEPS = 22.976 MJI EPS = 22.976 MJ / 50 Jahre = 460 MJ/a
Instandsetzung WDVS
Auszug aus Übersicht des BBSR mit Nutzungsdauern von Bauteilen
PEne,K = (H+E) / td + I
H = 73.152 MJE = -11.181 MJtd = 50 aI = 460 MJ/a
PEne,K = 1.699 MJ/a
PEne,K = 1.699 MJ/a / 3,6= 472 kWh/a
Primärenergiebedarf nicht erneuerbar (PEne) Steckbrief BNB 1.2.1
Leitfaden Nachhaltiges Bauen und BNB - Unterlagen für Fort- und Weiterbildungsveranstaltungen
Juni 2012
21
121
Nutzung
Beispiel: Wärmepumpe Sole / Wasser
PEne,N = PEne,NS + PEne,NW
PEne,NS = 128,94 kWh/(m²NGF*a)PEne,NW = 23,10 kWh/(m²NGF*a)
PEne,N = 152,04 kWh/(m²NGF*a)
Werte aus ökobau.dat
Primärenergiebedarf nicht erneuerbar (PEne) Steckbrief BNB 1.2.1
122
Referenzwert R: Primärenergiebedarf n.e. für Herstellung, Instandhaltung, Rückbau/Entsorgung sowie Nutzung eines durchschnittlichen Bürogebäudes
R*0,7 → Reduktion für den Anteil Nutzung (15% Strom und 30% Wärme) bei gleich bleibendem Wert für Herstellung
Bewertung BNB 1.2.1
Primärenergiebedarf nicht erneuerbar (PEne) Steckbrief BNB 1.2.1
123
Auszug Beispiel Erläuterungsbericht Nachhaltigkeit zur ES-Bau aus Leitfaden Nachhaltiges Bauen (Anhang 8)
Projekt: Neubau UBA 2019 (Niedrigstenergiestandard)
1.2.1. Primärenergiebedarf nicht erneuerbarEinstufung: 100 BewertungspunkteAufgrund des hohen Energiestandards und in Kombination mit Holzkonstruktion (geringe „graue Energie“), Primärenergiebedarfsanforderung nicht erneuerbar eindeutig erreichbar.
1.2.2 Primärenergiebedarf erneuerbarEinstufung: 100 BewertungspunkteAufgrund des hohen Energiestandards und in Kombination mit hoher Deckungsrate Solar- und Photovoltaik, sowie Geothermie wird die Zielanforderung Deckungsrate von 20% nahezu sicher eingehalten.
Abschätzung des Primärenergiebedarfs zu Beginn der Planung
Quelle: Leitfaden Nachhaltiges Bauen, Anhang 8, Seite 50 124
P E n ic h t e rn e u e rb a r
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kW
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m²N
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G ebäude
1 2 3 4 5
Quelle: Holger König
Gebäude 1-2, 4-5:Beheizung mit Erdgas oder Fernwärme
MFH-Typen, mineralisch gebaut, Betrieb über 50 Jahre
Variantenvergleich
Gebäude mit Pelletheizung
125
Quelle: Öko-Zentrum NRW
Primärenergiebedarf erneuerbar (PEe)2,25% Anteil an
Gesamtbewertung
Steckbrief 1.2.2 126
Gesamtprimärenergiebedarf und erneuerbarer Anteil
Ziele:
Reduzierung des Gesamteinsatzes von Energie/Primärenergie im Lebenszyklus für Herstellung, Instandhaltung, Rückbau/Entsorgung sowie Nutzung
möglichst hoher Anteil erneuerbarer Energien am Gesamtprimärenergiebedarf
Bewertung mittels Ökobilanz, vergleichbar zu SB 1.1.1 und 1.2.1
Kenngrößen BNB 1.2.2
Primärenergiebedarf erneuerbar (PEe) Steckbrief BNB 1.2.2
Leitfaden Nachhaltiges Bauen und BNB - Unterlagen für Fort- und Weiterbildungsveranstaltungen
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127
Vergleich zu SB 1.2.1: 50 Punkte / Referenzwert PEne = 290 kWh/m²NGFa*a
Bewertung des Gesamtprimärenergiebedarfs BNB 1.2.2
Gesamtprimärenergiebedarf erneuerbar (PEges) Steckbrief BNB 1.2.2
128
Zielwert:
Summe aus Bewertungspunkten für Gesamtprimärenergiebedarf und für erneuerbaren Anteil → max. 100 PunkteODER: Bei niedrigem Gesamtprimärenergiebedarf (z.B. Passivhaus-Bauweise) sind 100 Punkte ebenfalls mit geringerem Anteil erneuerbarer Primärenergie erreichbar
Bewertung des Anteils erneuerbarer Primärenergie am Gesamtprimärenergiebedarf
BNB 1.2.2
Anteil erneuerbare Primärenergie (PEe) Steckbrief BNB 1.2.2
129
Beispiel: Außenwand mit WDVSWerte aus ökobau.dat
Herstellung
Auszug aus ökobau.dat-Datensatz 1.3.03 für 1 m³ Porenbeton:
V = 100 m² * 0,24 m = 24 m³Volumen multipliziert mit PEe Wert aus Ökobau.datHPorenbeton = 24 m³ * 123 MJ/m³ = 2.952 MJ
Auszug aus ökobau.dat-Datensatz 2.02 für 1 m³ EPS-Dämmung:
V = 100 m² * 0,16 m = 16 m³Volumen multipliziert mit PEe Wert aus Ökobau.datHEPS = 16 m³ * 10,02 MJ/m³ = 160 MJ
PEe,K = (H+E) / td + I
H = 3.112 MJ
Anteil erneuerbare Primärenergie (PEe) an Gesamt-Primärenergiebedarf (PEges) - Steckbrief BNB 1.2.2
Zwischenrechnung: Ermittlung erneuerbarer Primärenergiebedarf (PEe)
130
Beispiel: Außenwand mit WDVSWerte aus ökobau.dat
Entsorgung
Auszug aus ökobau.dat-Datensatz 9.5. für 1 kg Bauschuttdeponierung:
m = 24 m³ * 380 kg/m³ = 9.120 kgMasse multipliziert mit PEe aus Ökobau.datEPorenbeton = 9.120 kg * 0,0106 MJ/kg = 97 MJ
Auszug aus ökobau.dat-Datensatz 6.8 Verbrennung von 1 kg PS-Dämmung:
m = 16 m³ * 25 kg/m³ = 400 kgMasse multipliziert mit PEe Wert aus Ökobau.datEEPS = 400 kg * - 0,415 MJ/kg = - 166 MJ
PEe,K = (H+E) / td + I
H = 3.112 MJE = - 69 MJ
Anteil erneuerbare Primärenergie (PEe) an Gesamt-Primärenergiebedarf (PEges) - Steckbrief BNB 1.2.2
Zwischenrechnung: Ermittlung erneuerbarer Primärenergiebedarf (PEe)
131
Beispiel: Außenwand mit WDVSWerte unter
www.nachhaltigesbauen.de
Instandsetzung Auszug aus Übersicht des BBSR mit Nutzungsdauern von Bauteilen
Nutzungsdauer von Betonwand > 50 Jahre, daher keine Instandsetzung innerhalb des festgelegten Betrachtungszeitraums von 50 Jahren
I Porenbeton = 0 MJ
PEEK = (H+E) / td + I
H = 3.112 MJE = - 69 MJtd = 50 a
Anteil erneuerbare Primärenergie (PEe) an Gesamt-Primärenergiebedarf (PEges) - Steckbrief BNB 1.2.2
Zwischenrechnung: Ermittlung erneuerbarer Primärenergiebedarf (PEe)
Instandsetzung Porenbeton
132
Beispiel: Außenwand mit WDVSWerte unter
www.nachhaltigesbauen.de
InstandsetzungNutzungsdauer von WDVS = 40 Jahre, daher eine Instandsetzung innerhalb des festgelegten Betrachtungszeitraums von 50 Jahren
1* EEPS Entsorgung = -166 MJ1* HEPS Herstellung = 160 MJ
IEPS = EEPS + HEPS = - 6 MJI = 6 MJ / 50 a = 0,12 MJ/a
Zwischenrechnung: Ermittlung erneuerbarer Primärenergiebedarf (PEe)
Auszug aus Übersicht des BBSR mit Nutzungsdauern von Bauteilen
PEEK = (H+E) / td + I
H= 3.112 MJE= - 69 MJtd = 50 a
I = 0,12 MJ/a
PEe,K = 61 MJ/a
PEe,K = 61 MJ/a / 3,6= 16,9 kWh/a
Anteil erneuerbare Primärenergie (PEe) an Gesamt-Primärenergiebedarf (PEges) - Steckbrief BNB 1.2.2
Instandsetzung WDVS
Leitfaden Nachhaltiges Bauen und BNB - Unterlagen für Fort- und Weiterbildungsveranstaltungen
Juni 2012
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133
Beispiel: Außenwand mit WDVS
Ermittlung von Gesamtprimärenergiebedarf (PEges,K)
PEges,K = PEe,K + PEne,K
PEges,K = 61 MJ/a + 1.699 MJ/aPEges,K = 1.760 MJ/a
Ermittlung des Anteils PEe,K an PEges,K
Anteil PEe,K an PEges,K = PEe,K / PEges,K * 100
Anteil PEe,K an PEges,K = 61 MJ/a / 1.760 MJ/a *100Anteil PEe,K an PEges,K = 3,5%
Zwischenrechnung: Ermittlung Anteil erneuerbarer Primärenergiebedarf
Anteil erneuerbare Primärenergie (PEe) an Gesamt-Primärenergiebedarf (PEges) - Steckbrief BNB 1.2.2
Bei theoretischer Einzelbewertung: entspricht 0 Punkten gemäß Bewertungstabelle Steckbrief 1.2.2
PEe,K = 61 MJ/aPEne,K= 1.699 MJ/a
134
Beispiel: Wärmepumpe Sole / Wasser
Anteil erneuerbare Primärenergie (PEe) an Gesamt-Primärenergiebedarf (PEges) - Steckbrief BNB 1.2.2
Nutzung
PEe,N = PEe,NS + PEe,NW
PEe,NS = 16,51 kWh/(m²NGF*a)PEe,NW = 1,16 kWh/(m²NGF*a)
PEe,N = 17,67 kWh/(m²NGF*a)
135
Beispiel: Außenwand mit WDVS
Ermittlung von Gesamtprimärenergiebedarf (PEges,N)
PEges,N = PEe,N + PEne,N
PEges,N = 17,67 kWh/a + 152,04 kWh/aPEges,N = 169,71 kWh/a
Ermittlung des Anteils PEe,N an PEges,N
Anteil PEe,N an PEges,N = PEe,N / PEges,N * 100
Anteil PEe,N an PEges,N = 17,67 kWh/a / 169,71 kWh/a *100Anteil PEe,N an PEges,N = 10,4%
Zwischenrechnung: Ermittlung Anteil erneuerbarer Primärenergiebedarf
Anteil erneuerbare Primärenergie (PEe) an Gesamt-Primärenergiebedarf (PEges) - Steckbrief BNB 1.2.2
Bei theoretischer Einzelbewertung: entspricht 30 Punkten gemäß Bewertungstabelle Steckbrief 1.2.2
PEe,N = 17,67 kWh/aPEne,N= 152,04 kWh/a
136
P E g e s a m t
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kW
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m²N
GF
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G ebäude
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Quelle: Holger König
Gebäude 1-2, 4-5:Beheizung mit Erdgas oder Fernwärme
MFH-Typen, mineralisch gebaut, Betrieb über 50 Jahre
Variantenvergleich
Gebäude mit Pelletheizung
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% P E e rn e u e rb a r
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THS NUW O G JS V W G W G
% B etr ieb
G ebäude
1 2 3 4 5
Quelle: Holger König
Gebäude mit Pelletheizung
1 2 3 4 5
Gebäude 1-2, 4-5:Beheizung mit Erdgas oder Fernwärme
MFH-Typen, mineralisch gebaut, Betrieb über 50 Jahre
Variantenvergleich
138
Ermitteln Sie das jährliche Versauerungspotential im Rahmen einer BNB Zertifizierung für das Mustergebäude für den Betrachtungszeitraum von 50 Jahren
Übungsaufgabe
Versauerungspotential (AP)Aufgabenstellung
Leitfaden Nachhaltiges Bauen und BNB - Unterlagen für Fort- und Weiterbildungsveranstaltungen
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Übungsaufgabe
Versauerungspotential (AP)Lösung
1. Ermittlung von APK
APK = (H + E) / tD + I
H = HGebäude + HAnlagentechnik HGebäude =
HAnlagentechnik =
840,51 kg SO2 äqu.
9,94 kg SO2 äqu.
E = EGebäude + EAnlagentechnik EGebäude =
EAnlagentechnik =
32,40 kg SO2 äqu.
- 1,41 kg SO2 äqu.
I = IGebäude + IAnlagentechnik IGebäude =
IAnlagentechnik =
13,44 kg SO2 äqu.
0,17 kg SO2 äqu.
APK = (850,45 kg SO2 äqu. + 30,99 kg SO2 äqu.) / 50 + 13,61 kg SO2 äqu. / a
APK = 31,24 kg SO2 äqu. / a
H = 850,45 kg SO2 äqu.
E = 30,99 kg SO2 äqu.
I = 13,61 kg SO2 äqu.
140
Übungsaufgabe
Versauerungspotential (AP)Lösung
2. Ermittlung von APNS
Jährlicher Strombedarf gemäß Energieausweis 2,4 + 0,5 + 20,7 kWh/m² a
Jährlicher Strombedarf für 169m² beheizte NGF 3.988,4 kWh/ a
Bezugsgröße des Wärmeerzeugers gemäß ökobau.dat 1MJ
Spezifisches Versauerungspotential gemäß ökobau.dat 0,00027 kg SO2 äqu. / MJ
Versauerungspotential für Stromverbrauch pro Jahr 0,000972 kg SO2 äqu. /kWh * 3.988,4 kWh/a
APNS = 3,88 kg SO2 äqu. / a
Umrechnungsfaktor MJ / kWh => 3,6MJ /kWh 0,000972 kg SO2 äqu. / kWh
141
Übungsaufgabe
Versauerungspotential (AP)Lösung
3. Ermittlung von APNW
Jährlicher Wärmebedarf (brennwertbezogen)gemäß Energieausweis 160,0 + 21,8 kWh/m² a
Jährlicher Wärmebedarf (brennwertbezogen)für 169m² beheizte NGF 30.724,20 kWh/ a
Bezugsgröße des Wärmeerzeugers gemäß ökobau.dat 3,6MJ = 1 kWh
Spezifisches Versauerungspotential gemäß ökobau.dat 0,000128 kg SO2 äqu. / kWh
Versauerungspotential für Erzeugung der erforderlichen Wärme pro Jahr 0,000128 kg SO2 äqu. /kWh * 27.679,46 kWh / a
APNW = 3,54 kg SO2 äqu. / a
f(HS/ HI) für Erdgas 1,11
Jährlicher Wärmebedarf auf den Heizwert bezogen30.724,20 kWh/a / 1,11 =27.679,46 kWh/ a
142
Übungsaufgabe
Versauerungspotential (AP)Lösung
4. Zusammenfassung
APges = APK + APN
APges = APK + APNS + APNW
APK =
APNS =
31,24 kg SO2 äqu. / a
3,88 kg SO2 äqu. / a
APNW = 3,54 kg SO2 äqu. / a
APges = 38,66 kg SO2 äqu. / a
143
Materialinhalte nach Gewicht in %
Beispiel: Neubau Bürogebäude
Quelle: Holger König 144
Doppelhaushälfte ohne Keller ab OK Fundament
Kalksandstein Holzrahmenbauweise
Brettstapelbauweise
Variantenvergleich
Quelle: Holger König
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Juni 2012
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145
Stofffluss nach Nutzungsphase und Jahren
Quelle: Holger König 146
Umweltindikatoren nach Lebenszyklusphase
Quelle: Holger König
147
Berechnungsmethoden
Datenermittlung ist für folgende BNB-Kriterien in großen Teilen gleich:
– Treibhauspotential 1.1.1
– Ozonschichtzerstörungspotenzial 1.1.2
– Ozonbildungspotenzial 1.1.3
– Versauerungspotenzial 1.1.4
– Überdüngungspotenzial 1.1.5
– Primärenergiebedarf nicht erneuerbar 1.2.1
– Gesamtprimärenergiebedarf und Anteil erneuerbarer Primärenergie 1.2.2
Mit geeigneter Software wie Legep können neben diesen globalen Umweltwirkungen und Maßen für die energetische Ressourceninanspruchnahme auch die gebäudebezogenen Kosten im Lebenszyklus (2.1.1) berechnet werden.
Ökobilanz 148
Optimierung: Bauherr in Zusammenarbeit mit dem Architekten und TGA-Planer
Entwurf : Architekt (Baustoffauswahl, Optimierung der Nutzung, Erneuerbare Energien) TGA-Planer (Baustoffauswahl, Erneuerbare Energien, Anlagen zur Ver- und Entsorgung)
AuftragsvergabeMaßgebliche technische Regeln nach BNB 1.2.1:
- DIN 276 & 277 sowie DIN 18960- EnEV 2009- VDI 2067- DIN EN ISO 14040 und 14044
Nach HOAI sind folgende Arbeitsschritte definiert: - Massenermittlung der KG 300 & 400 nach DIN 276 - Ermittlung der NGF nach DIN 277- Ökobilanz gesondert zu beauftragen
Ökobilanz
Zuständigkeit / Auftrag
149
Ausblick
Abiotischer Ressourcenverbrauch (ADP)
Maß für die Knappheit einer Substanz wie Mineralien und fossile Brennstoffe sowie der Entnahmerate
Berechnung von Antimonäquivalenten [kg Sb-Äqv.]
Leitfaden NB, Teil B, Seite 76
Zukünftige Kennwerte 150
Material Bauprodukt Element Gebäude
Ökobau.dat
Legep
Erfassungsmethodik mit Legep
Quelle: Holger König
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151
Material Schicht Bauteil Gebäude
DIN 4108 StlB DIN 276 3.St. DIN 276 1/2.St. Baunutzungskatalog
Planungsprozess
Systematik der Planung
Quelle: Holger König 152Quelle: Holger König
Feinelemente und PositionenSoftware LEGEP
153
Software LEGEP
Quelle: Holger König 154Quelle: Holger König
Software LEGEP
155
Software LEGEP
156
Software LEGEP
Beachtung der vorgegebenen Systemgrenze!
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157
Beachtung der vorgegebenen Systemgrenze!
158
Bewertung mit LEGEPSoftware LEGEP
159
Bewertung mit LEGEPSoftware LEGEP
Gebäudebezogene Lebenszykluskosten 160
Bewertung mit LEGEPSoftware LEGEP
Gebäudebezogene Lebenszykluskosten
161
Bewertung mit LEGEPSoftware LEGEP
Gebäudebezogene Lebenszykluskosten 162
Bewertung mit LEGEPSoftware LEGEP
Gebäudebezogene Lebenszykluskosten
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163
Bewertung mit LEGEPSoftware LEGEP
Gebäudebezogene Lebenszykluskosten 164
Bewertung mit LEGEPSoftware LEGEP
Gebäudebezogene Lebenszykluskosten
165
LegepIntegrale Programmsoftware und Datenbank
• Kostenplanung
• Wärme und Energieberechnung
• Wirtschaftlichkeit
• Lebenszykluskosten
• Ökobilanz
www.legep-software.de
LEGEP - Lebenszyklusgebäudeplanung