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Leitfaden Nachhaltiges Bauen und BNB - Unterlagen für Fort- und Weiterbildungsveranstaltungen Juni 2012 1 1 Der Leitfaden Nachhaltiges Bauen und das Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen (BNB) Vertiefung zu Lebenszyklusanalysen: Ökobilanzierung Referenten: Seminar – Ökobilanz 2 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 2 3 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 5 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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Leitfaden Nachhaltiges Bauen und BNB - Unterlagen für Fort- und Weiterbildungsveranstaltungen

Juni 2012

1

1

Der Leitfaden Nachhaltiges Bauen und das Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen (BNB)

Vertiefung zu Lebenszyklusanalysen:Ökobilanzierung

Referenten:

Seminar – Ökobilanz

2

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

2

3

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

5

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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Leitfaden Nachhaltiges Bauen und BNB - Unterlagen für Fort- und Weiterbildungsveranstaltungen

Juni 2012

2

7modularer Aufbau der Ökobilanzierung mit Erstellung von Sachbilanzen und Ermittlung von Umweltwirkungen

Einführung Ökobilanz – Life Cycle Analysis (LCA)

8

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

9

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

10

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

11

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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Leitfaden Nachhaltiges Bauen und BNB - Unterlagen für Fort- und Weiterbildungsveranstaltungen

Juni 2012

3

13

Einführung Ökologie

22,5 %

Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen

22,5 % 22,5 %

22,5 %

10,0 %

14

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

17

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

18

• 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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Juni 2012

4

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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

20

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

21

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

22

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

23

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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Juni 2012

5

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

27

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

28

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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Juni 2012

6

31

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

34

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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Juni 2012

7

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

38

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

39

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

42

Ökobau.dat

WECOBIS

Nutzungsdauern von Bauteilen

Umwelt-Produkt-deklarationen (EPD)

www.nachhaltigesbauen.de

Datengrundlage

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Juni 2012

8

43

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

44

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

45

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

47

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

48

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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Juni 2012

9

49

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

51

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

52

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

53

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

54

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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Leitfaden Nachhaltiges Bauen und BNB - Unterlagen für Fort- und Weiterbildungsveranstaltungen

Juni 2012

10

55

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

56

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

57

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

58

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

59

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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Juni 2012

11

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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Juni 2012

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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Juni 2012

14

79

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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Juni 2012

15

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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16

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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17

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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Juni 2012

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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Juni 2012

19

109

Ü b e rd ü n g u n g s p o te n z ia l

0

0 ,001

0 ,002

0 ,003

0 ,004

0 ,005

0 ,006

0 ,007

0 ,008

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

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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

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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

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

TH S N U W O G JS V W G W G

kW

h/

m²N

GF

*a

B etrieb

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

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Juni 2012

22

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

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Juni 2012

23

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

0

20

40

60

80

100

120

140

160

TH S N U W O G JS V W G W G

kW

h/

m²N

GF

*a

B etr ieb

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

137

% P E e rn e u e rb a r

0

10

20

30

40

50

60

70

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

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Juni 2012

24

139

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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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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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