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

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Panel 1
The reference – an offi ce building with underground car park
Overall building
Das Referenzbeispiel – Bürogebäude mit Tiefgarage
Gesamtgebäude
Autorin
Dipl.-Ing. Carolin Roth
roth@massivbau.
tu-darmstadt.de
Geb. 1979; 1999–2005 Studium
des Bauingenieurwesens
an der TU Darmstadt;
seit 2005 wiss. Mitarbeiterin
am Institut für Massivbau der
TU Darmstadt.
In the joint research project on “Building Sustainably with
Concrete”, a fl exible load-bearing structure was compared
to a standard structure using the reference building presented.
In this context, any comprehensive assessment
undertaken must not be restricted to the construction
stage of the load-bearing structure alone. By contrast, it is
necessary to consider the entire building with all its fi nishing
components over its complete life cycle. For this
purpose, a life cycle assessment (LCA) was carried out for
the reference building for the use scenario outlined in the
part referring to the “presentation of the reference
project”. In this analysis, the production and disposal of
the building materials used for new construction, conversion
and removal were considered. Building services and
equipment and the energy consumed for heating, cooling,
hot water, ventilation and lighting were also taken into account.
In regrad to the long life cycle assumed, the stage of
the actual use of the building accounts for approx. 90% of
the global warming potential. During this use stage, the
operation of building services and equipment accounts
for a signifi cantly larger share than the maintenance of
the structure. The disposal stage has a share of only 2% in
the life cycle and is thus the least important component
(Fig. 1). Both options show only a marginal diff erence in
the amount of energy required for the operation of plant
and equipment as the energy effi ciency requirements are
identical in both cases.
Overall, the fl exible structure turned out to be the
preferable solution in the assessment of the complete life
cycle of 100 years with the specifi ed changes in use. When
comparing both design options without considering the
operation of building services and equipment, the global
warming potential could be reduced by about one fi fth
(Fig. 2). The fl exible structure saves a higher amount of
resources because the load-bearing structure can be used
over the entire life cycle of 100 years whereas the conven-
Global warming potential
Treibhauspotenzial (GWP) [kg CO -Aq.] 2
Standard structure
Standard-Struktur
Disposal phase
Entsorgungsphase
Use phase, operation
Nutzungsphase, Betrieb
Use phase, maintenance
Nutzungsphase, Instandhaltung
Construction phase
Herstellungsphase
Flexible structure
Flexible Struktur
Fig. 1 Global warming potential of the standard and fl exible
structure over a life cycle of 100 years.
Abb. 1 Treibhauspotenzial der Standardstruktur und der fl exiblen
Struktur über einen Lebenszyklus von 100 Jahren.
| Proceedings 54 th BetonTage
Im Verbundforschungsvorhaben „Nachhaltig Bauen mit
Beton“ wurde eine fl exible Tragstruktur am Beispiel des
vorgestellten Referenzgebäudes mit einer Standardstruktur
verglichen. Eine umfassende Betrachtung darf sich dabei
nicht auf die Ökobilanz für die Herstellung der Tragstruktur
beschränken. Vielmehr ist es nötig, das gesamte
Gebäude mit allen Ausbaukomponenten über einen kompletten
Lebenszyklus zu betrachten. Hierzu wurde am Referenzgebäude
eine Ökobilanzierung für das im Beitrag
„Vorstellung des Beispielobjektes“ vorgegebene Nutzungsszenario
durchgeführt. Dabei wurden die Herstellung und
die Entsorgung der bei Neubau, Umbau und Rückbau verwendeten
Baustoff e berücksichtigt. Die Anlagentechnik
und der Energiebedarf für Heizung, Kühlung, Warmwasser,
Lüftung und Beleuchtung wurden ebenfalls erfasst.
Die Lebensphase der Nutzung macht bei dem langen
angenommenen Lebenszyklus rund 90 % des Treibhauspotenzials
aus. Innerhalb der Nutzungsphase dominiert
wiederum der Betrieb der Anlagen gegenüber der
Instandhaltung der Baukonstruktion. Die Entsorgungsphase
ist mit nur 2 % Anteil am Lebenszyklus am wenigsten
bedeutend (Abb. 1). Hinsichtlich des Energiebedarfs
für den Anlagenbetrieb unterscheiden sich beide Varianten
nur marginal, da sie dasselbe energetische Anforderungsniveau
besitzen.
In der Betrachtung des gesamten Lebenszyklus über
100 Jahre mit den vorgegebenen Umnutzungen stellt sich
die fl exible Struktur insgesamt als die zu favorisierende
Lösung dar. Vergleicht man beide Varianten ohne Berücksichtigung
des Anlagenbetriebs, so sind beispielsweise
beim Treibhauspotenzial Einsparungen von rund einem
Fünftel zu erwarten (Abb. 2). Bei der fl exiblen Struktur
handelt es sich um die Ressourcen schonendere Bauweise,
da hier die Tragstruktur über den gesamten Lebenszyklus
von 100 Jahren genutzt werden kann, während das
herkömmliche Gebäude bei einer Umnutzung von Büros
zu Wohnungen abgerissen und neu errichtet werden
muss. Eine parallel angestellte Lebenszykluskostenrechnung
bestätigt, dass sich die fl exible Struktur auch hinsichtlich
der Kosten trotz höherer Erstinvestitionen spätestens
nach der Umnutzung von einem Büro- zu einem
Wohngebäude günstiger darstellt.
Die umfangreichen ökobilanziellen Untersuchungen
am Stadtbaustein zeigten auch, dass die Wahl der Ausbaumaterialien
und deren Austauschzyklus sich sehr
stark auf das Gesamtergebnis der Ökobilanz auswirken.
Zur Abschätzung der Streubreite, die aufgrund des Ausbaus
zu erwarten ist, wurden Bauteilvarianten gebildet
und zu jeweils einem günstigen und einem ungünstigen
Gebäude kombiniert. Die Untersuchung zeigte, dass bei
identischer Tragstruktur die Ökobilanz des Gesamtgebäudes
allein durch Veränderung der Ausbaumaterialien
deutlich beeinfl usst werden kann. Die ungünstige Variante
verursachte hier rund 50 % mehr Treibhauspotenzial
als die günstige Variante.
BFT 02/2010