Materialfußabdruck und Definition „Ressourcenleichtes Gebäude“

Mit diesem Projekt wurde ein Bewertungsansatz für den Rohstoffeinsatz im Bauwesen entwickelt, um die Ressourcenschonung auf Gebäudeebene systematisch zu fördern. Grundlage war die Weiterentwicklung des Indikators Raw Material Input (RMI) und die Integration in das Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen (BNB 2.0). Ziel war die Definition des Begriffs „ressourcenleichtes Gebäude“, die Entwicklung eines Benchmark-Systems sowie die Erstellung eines Kriteriensteckbriefs für die BNB-Zertifizierung.

Ausgangslage

Das Bauwesen zählt in Deutschland zu den rohstoffintensivsten Wirtschaftssektoren und trägt maßgeblich zum Gesamtressourcenverbrauch bei. Politische Strategien wie das Deutsche Ressourceneffizienzprogramm (ProgRess), die Nationale Kreislaufwirtschaftsstrategie (NKWS) und die Deutsche Nachhaltigkeitsstrategie (DNS) adressieren die Notwendigkeit, Stoffkreisläufe zu schließen und den Rohstoffverbrauch zu reduzieren. 

Für die Umsetzung dieser Ziele auf Gebäudeebene fehlen jedoch belastbare Indikatoren, die eine transparente und vergleichbare Bewertung des Rohstoffeinsatzes erlauben. Der bislang nicht normativ verankerte Indikator RMI bietet die Möglichkeit, diese Lücke zu schließen und eine Grundlage für die ressourceneffiziente Gebäudeplanung zu schaffen.

Ziel

Im Rahmen des Projekts wurde ein standardisierter Bewertungsmaßstab für den Rohstoffeinsatz entwickelt, der in die Systematik des BNB integriert werden kann. Damit soll die Transparenz und Vergleichbarkeit von Baukonstruktionen hinsichtlich ihres Materialverbrauchs verbessert und die Grundlage für die Definition „ressourcenleichter“ Gebäude geschaffen werden. Projektbausteine waren die Erarbeitung einer konsistenten Begriffsdefinition, die Entwicklung eines Benchmark-Systems sowie die Ausarbeitung eines Kriteriensteckbriefs für die BNB-Zertifizierung.

Auftragnehmer des Forschungsprojekts war die Werner Sobek Green Technologies GmbH, Stuttgart.

Konzept

Die Aufgabenstellung gliederte sich in drei Arbeitspakete (AP):

AP1: Definition „ressourcenleichtes Gebäude“
Analyse der Ausgangssituation, Durchführung einer Expertenbefragung und Erarbeitung einer praxisnahen Begriffsdefinition unter Berücksichtigung bauphysikalischer und technischer Anforderungen

AP2: Entwicklung eines Benchmark-Systems
Untersuchung von Top-Down- und Bottom-Up-Ansätzen, Differenzierung des Materialfußabdrucks in abiotische und biotische Ressourcenflüsse sowie Validierung der Methodik anhand von Gebäudevarianten. Ziel war ein technologieoffener Bewertungsansatz, der die Errichtungs-, Betriebs- und Entsorgungsphase berücksichtigt.

AP3: Erstellung eines Kriteriensteckbriefs für BNB 2.0
Integration des Benchmark-Systems in einen neuen Steckbrief „Rohstoffeinsatz“, ergänzt durch Sachstandsbericht, Testbericht und Handlungsempfehlungen zur praktischen Implementierung

Ergebnisse

Zentrales Projektergebnis ist die Entwicklung einer konsistenten Definition des Begriffs „ressourcenleichtes Gebäude“ als konzeptionelle Grundlage für die Bewertung des Rohstoffeinsatzes im Bauwesen:

Ein ressourcenleichtes Gebäude ist ein Bauwerk, das über seinen gesamten Lebenszyklus hinweg auf einen minimalen Einsatz materieller und energetischer Ressourcen ausgerichtet ist. Dabei werden biotische (erneuerbare) und abiotische (nicht erneuerbare) Anteile unterschieden: Während biotische Rohstoffe bei nachhaltiger Nutzung ein erhebliches Potenzial zur Reduktion von Umweltauswirkungen bieten, erfordert der Umgang mit begrenzt verfügbaren abiotischen Rohstoffe Strategien wie Recyclingfähigkeit, Langlebigkeit und geschlossene Materialkreisläufe. Maßgeblich beeinflusst wird die Ressourcenschonung durch Materialwahl und konstruktive Entscheidungen, insbesondere kompakte, tragwerkseffiziente Bauweisen mit reduzierten Spannweiten. 

Ergänzend wurde ein Benchmark-System erarbeitet, das es ermöglicht, den Materialverbrauch über den gesamten Lebenszyklus von Gebäuden differenziert zu bewerten. Zur Definition geeigneter Benchmarks wurde eine Vielzahl untersuchter Gebäudevarianten systematisch ausgewertet, um belastbare Grenz- und Abstufungswerte zu definieren. Grundlage hierfür bildete die Analyse der Verteilung der Ergebnisse aus der Variantenstudie, wobei insbesondere die Normalverteilung zur Herleitung der Benchmark-Werte herangezogen wurde. Ergänzend flossen die Ergebnisse einer Expertenbefragung in den Prozess ein, um praxisrelevante Ansätze und Einschätzungen zu integrieren. Auf dieser Basis entstand der Entwurf eines Kriteriensteckbriefs für die BNB-Zertifizierung, der ressourceneffiziente Baukonstruktionen systematisch abbildet und eine praxisnahe Implementierung in bestehende Bewertungssysteme unterstützt. 

Der Endbericht dokumentiert sowohl das methodische Vorgehen als auch die erzielten Resultate des Projekts. Eine Handlungsempfehlung fasst die wesentlichen Aspekte zusammen und soll Anwendende dabei unterstützen, den neuen Kriteriensteckbrief „Rohstoffeinsatz“ im Rahmen des BNB 2.0 zu implementieren.

In den Handlungsempfehlungen werden sowohl die Definition eines ressourcenleichten Gebäudes als auch der Rohstoffeinsatz (RMI) systematisch erläutert und durch grafische Darstellungen veranschaulicht. Dabei wird hervorgehoben, dass die funktionalen Anforderungen – einschließlich bauphysikalischer, technischer und nutzungsbezogener Komfortkriterien – nicht im Widerspruch zu den Zielsetzungen der Ressourcenschonung stehen dürfen. Aus dieser Prämisse werden konkrete Handlungsempfehlungen abgeleitet, etwa der gezielte Einsatz von Fensterflächen zur Sicherstellung einer ausreichenden thermischen Qualität bei gleichzeitig minimalem Materialeinsatz.

Neben den Empfehlungen zur Planung ressourcenleichter Gebäude wird zudem der Mehrwert der RMI-Ermittlung im Kontext des gesamten Planungsprozesses herausgestellt. Anhand eines exemplarischen Schulgebäudes in Stahlskelettbauweise werden die unterschiedlichen Größenordnungen des Rohstoffeinsatzes in Abhängigkeit zentraler Einflussgrößen – der Baukonstruktion (KG 300), der technischen Anlagen (KG 400) sowie der Betriebsphase (Modul B6) – dargestellt und sowohl nach abiotischen als auch biotischen Materialanteilen differenziert. Ergänzend wurden schematische Abbildungen entwickelt, die die Auswirkungen verschiedener Planungsentscheidungen in Abhängigkeit dieser Einflussgrößen verdeutlichen. So kann beispielsweise die Optimierung von Bauteilen durch massenreduzierende Maßnahmen, wie etwa der Einsatz von Hohlkörperdecken, zu einer signifikanten Verringerung des Rohstoffeinsatzes in der Baukonstruktion (KG 300) beitragen.

Das Forschungsvorhaben trägt dazu bei, die Ökobilanzierung im Bauwesen weiterzuentwickeln und den Indikator Raw Material Input (RMI) in bestehende Nachhaltigkeitsbewertungssysteme zu integrieren. Es schafft die methodische Grundlage für die zukünftige Implementierung des RMI in digitale Ressourcenpässe für Gebäude und unterstützt damit die Transformation des Bausektors hin zu einer ressourcenschonenden und nachhaltigen Bauweise.