Erstellung von Orientierungswerten für Industriebaukonstruktionen durch die Lebenszyklusanalyse

Inhaltsverzeichnis (Table of Contents)

• 1 Einleitung
• 1.1 Einführung
• 1.2 Ziel der Arbeit
• 1.3 Vorgehen
• 1.4 Thesen
• 2 Nachhaltiges Bauen
• 2.1 Nachhaltige Entwicklung
• 2.2 Bewertung von nachhaltigen Gebäuden
• 2.2.1 BREEAM
• 2.2.2 LEED
• 2.3 Nachhaltiges Bauen in Deutschland
• 2.3.1 Der Weg zur Deutschen Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen
• 2.3.2 Deutsche Gütesiegel Nachhaltiges Bauen
• 2.3.3 Ökologische Bewertung im DGNB System
• 2.4 Vergleich der energetischen Bewertung von Gebäuden bei LEED und DGNB
• 3 Lebenszyklusanalyse von Gebäuden
• 3.1 Geschichte der Ökobilanz
• 3.2 Methodische Basis der Ökobilanz
• 3.2.1 Zieldefinition und Untersuchungsrahmen
• 3.2.1.1 Funktionelle Einheit
• 3.2.1.2 Systemgrenze für eine Gebäude-LCA
• 3.2.2 Sachbilanz
• 3.2.3 Wirkungsabschätzung
• 3.2.3.1 Treibhauspotenzial
• 3.2.3.2 Versauerungspotenzial
• 3.2.3.3 Überdüngungspotenzial
• 3.2.3.4 Photochemisches Ozonbildungspotenzial
• 3.2.3.5 Ozonabbaupotenzial
• 3.2.3.6 Primärenergiebedarf
• 3.2.4 Auswertung und Interpretation
• 3.3 Kritik an der Lebenszyklusanalyse
• 4 Typologisierung des Industriebaus
• 4.1 Geschichte des Industriebaus
• 4.2 Definition Industriebau
• 4.3 Kriterien zur Bewertung von Industriegebäuden
• 4.3.1 Größe
• 4.3.2 Nutzungsform
• 4.3.3 Funktionszuordnung
• 4.3.4 Vorwiegend eingesetzter Baustoff der Konstruktion
• 4.3.5 Thermische Konditionierung
• 4.4 Untersuchte Gebäude
• 4.4.1 Kleine Kunststoffproduktionshalle
• 4.4.2 Produktionhalle in Holzkonstruktion
• 4.4.3 Druckerei in Hybridbauweise
• 4.4.4 Vertikales Hochregallager
• 4.4.5 Mittelgroße Logistikhalle
• 4.4.6 Kühllager mit Verkaufsbereich
• 4.4.7 Große Logistikhalle mit Dachkonstruktion aus Holz
• 4.4.8 Große Logistikhalle aus Stahlbeton
• 4.4.9 Sehr großes Logistikcenter
• 4.4.10 Zusammenfassung
• 5 Lebenszyklusanalyse des Industriebaus nach DGNB
• 5.1 Systemgrenze des Untersuchungsrahmens
• 5.2 Vorgaben zur Sachbilanz
• 5.2.1 Herstellungsphase
• 5.2.2 Nutzungsphase
• 5.2.3 Lebensende
• 6 Ergebnisse der Lebenszyklusanalysen
• 6.1 Massenbilanz der Herstellung
• 6.2 Wirkungsabschätzung der Gebäude
• 6.2.1 Treibhauspotenzial
• 6.2.2 Versauerungspotenzial
• 6.2.3 Eutrophierungspotenzial
• 6.2.4 Photochemisches Oxidantienbildungspotenzial
• 6.2.5 Ozonabbaupotenzial
• 6.2.6 Primärenergiebedarf nicht erneuerbar und gesamt
• 7 Auswertung der Untersuchungsergebnisse
• 7.1 Analyse der Ergebnisse der Massenbilanz der Herstellungsphase
• 7.2 Analyse der Ergebnisse der Wirkungskategorien
• 7.2.1 Treibhauspotenzial
• 7.2.2 Versauerungspotenzial
• 7.2.3 Eutrophierungspotenzial
• 7.2.4 Photochemisches Oxidantienbildungspotenzial
• 7.2.5 Ozonabbaupotenzial
• 7.2.6 Primärenergiebedarf
• 7.3 Zusammenfassung
• 8 Diskussion
• 8.1 Gebäudekonstruktion
• 8.1.1 Bedeutung der Nutzung auf die Konstruktion
• 8.1.2 Bedeutung der thermischen Konditionierung auf die Konstruktion
• 8.2 Systemgrenze DGNB Industriebau
• 8.2.1 Mobilität
• 8.2.1.1 Hintergrund
• 8.2.1.2 Berechnung
• 8.2.1.3 Ausblick
• 8.2.2 Auswirkungen der Landnutzungsänderung auf das GWP
• 8.2.2.1 Hintergrund
• 8.2.2.2 Aktuelle Bewertung
• 8.2.2.3 Einbettung des „land use change“ in eine Gebäude LCA
• 8.2.2.4 Ausblick
• 8.2.3 Transporte der Baumaterialien
• 8.2.3.1 Hintergrund
• 8.2.3.2 Berechnung
• 8.2.3.3 Ausblick
• 8.2.4 Bedeutung der Nutzung auf die ökologische Qualität
• 8.2.4.1 Hintergrund
• 8.2.4.2 Bewertungsansatz
• 9 Zusammenfassung und Ausblick

Zielsetzung und Themenschwerpunkte (Objectives and Key Themes)

Ziel dieser Arbeit ist es, Referenzwerte für die ökologische Bewertung von Industriebauten mithilfe der Lebenszyklusanalyse zu entwickeln. Die Arbeit untersucht, welche Korrelationen zwischen den verbauten Baustoffen und den Umweltwirkungen bestehen, sowie wie vollständig ökologische Auswirkungen von Gebäuden durch die DGNB Methoden abgedeckt werden.

• Die Bedeutung der Gebäudenutzung auf die Konstruktion von Industriegebäuden.
• Der Einfluss der thermischen Konditionierung auf die Materialintensität von Industriegebäuden.
• Die Vollständigkeit der DGNB-Bewertung in Bezug auf die ökologischen Auswirkungen von Industriebauten.
• Die Berücksichtigung von Mobilität, Landnutzungsänderungen und Transporten von Baumaterialien in der DGNB-Bewertung.
• Die Integration der Nutzungsphase von Industriegebäuden in die Bewertung, insbesondere in Bezug auf den Einsatz von Abwärme.

Zusammenfassung der Kapitel (Chapter Summaries)

• Kapitel 1: Einleitung - Die Arbeit befasst sich mit der Entwicklung von Referenzwerten für die ökologische Bewertung von Industriebauten mithilfe der Lebenszyklusanalyse und untersucht die Korrelationen zwischen den verwendeten Baustoffen und den Umweltwirkungen. Außerdem wird geprüft, ob die DGNB-Bewertung die ökologischen Auswirkungen von Industriebauten vollständig abdeckt.
• Kapitel 2: Nachhaltiges Bauen - Dieses Kapitel behandelt die Prinzipien und die Entwicklung von nachhaltigem Bauen. Es werden verschiedene Zertifizierungssysteme wie BREEAM und LEED vorgestellt, sowie die DGNB und ihre Bewertungsmethode detailliert beschrieben.
• Kapitel 3: Lebenszyklusanalyse von Gebäuden - Hier werden die methodischen Grundlagen der Lebenszyklusanalyse erläutert, ihre Geschichte und Kritikpunkte diskutiert. Die verschiedenen Wirkungskategorien, die in der Ökobilanz berücksichtigt werden, werden vorgestellt und erklärt.
• Kapitel 4: Typologisierung des Industriebaus - Dieses Kapitel behandelt die historische Entwicklung des Industriebaus und definiert den Industriebau im Kontext der DGNB-Bewertung. Es werden Kriterien zur Bewertung von Industriegebäuden, wie Größe, Nutzungsform, Funktionszuordnung, Konstruktion und thermische Konditionierung, vorgestellt. Die Arbeit untersucht neun repräsentative Industriegebäude mit unterschiedlichen Merkmalen.
• Kapitel 5: Lebenszyklusanalyse des Industriebaus nach DGNB - Dieses Kapitel beschreibt die Systemgrenze der Lebenszyklusanalyse von Industriebauten nach DGNB und erläutert die Vorgaben zur Sachbilanz. Die verschiedenen Phasen der Lebenszyklusanalyse, Herstellung, Nutzung und Lebensende, werden detailliert beschrieben.
• Kapitel 6: Ergebnisse der Lebenszyklusanalysen - Dieses Kapitel präsentiert die Ergebnisse der Lebenszyklusanalysen der neun untersuchten Industriegebäude. Die Massenbilanz der Herstellung und die Wirkungsabschätzung der verschiedenen Umweltkategorien werden dargestellt und analysiert.
• Kapitel 7: Auswertung der Untersuchungsergebnisse - Dieses Kapitel analysiert die Ergebnisse der Lebenszyklusanalysen und stellt Zusammenhänge zwischen den Baukostengruppen und den Umweltwirkungen her. Referenzwerte für die ökologische Bewertung von Industriegebäuden werden basierend auf den Ergebnissen vorgeschlagen.
• Kapitel 8: Diskussion - Dieses Kapitel diskutiert die These, dass Orientierungswerte für die ökologische Bewertung von Industriebauten aufgrund der Anforderungen durch die Gebäudenutzung unterschiedlich sind. Es wird außerdem diskutiert, ob die aktuelle DGNB-Bewertung die vielfältigen Einflüsse des Industriebaus in Bezug auf die Ökologie vollständig abdeckt. Vorschläge werden gemacht, wie die Systemgrenze der DGNB erweitert und weitere Themenbereiche in die Bewertung aufgenommen werden können.
• Kapitel 9: Zusammenfassung und Ausblick - Dieses Kapitel fasst die wichtigsten Erkenntnisse der Arbeit zusammen und gibt einen Ausblick auf die zukünftige Entwicklung des DGNB-Systems für Industriebauten.

Schlüsselwörter (Keywords)

Die Arbeit behandelt Themen wie nachhaltiges Bauen, Lebenszyklusanalyse (LCA), Ökobilanz, Industriebau, DGNB, Referenzwerte, Umweltwirkungen, Treibhauspotenzial, Versauerungspotenzial, Eutrophierungspotenzial, Ozonabbaupotenzial, Primärenergiebedarf, Baukostengruppen, Mobilität, Landnutzungsänderung, Transport, Nutzungsphase und Abwärme.

Häufig gestellte Fragen

Was ist das Ziel einer Lebenszyklusanalyse (LCA) im Industriebau?

Ziel ist es, Referenzwerte für die ökologische Bewertung zu entwickeln und Umweltwirkungen wie das Treibhauspotenzial über den gesamten Lebenszyklus zu messen.

Was unterscheidet DGNB von Zertifizierungssystemen wie LEED oder BREEAM?

Die Arbeit vergleicht diese Systeme und betont die spezifische ökologische Bewertungsmethode des DGNB-Systems für den deutschen Markt.

Welche Umweltwirkungen werden in der Ökobilanz berücksichtigt?

Berücksichtigt werden unter anderem das Treibhauspotenzial, Versauerungspotenzial, Überdüngungspotenzial und der Primärenergiebedarf.

Wie beeinflusst die Gebäudenutzung die ökologische Qualität?

Die Art der Nutzung (z.B. Logistik vs. Produktion) bestimmt die Materialintensität und den Energiebedarf, was direkten Einfluss auf die CO2-Bilanz hat.

Warum sind Orientierungswerte für Industriebauten wichtig?

Sie ermöglichen es Bauherren und Planern, die Nachhaltigkeit ihrer Projekte bereits in der Planungsphase mit repräsentativen Referenzgebäuden zu vergleichen.