ÖKOBAUDAT Fortschreibung (Schnittstellen)

Mit der Baustoffdatenbank ÖKOBAUDAT steht eine vereinheitlichte Datenbasis für die Ökobilanzierung von Bauwerken zur Verfügung. Ziel des Projektes war es, einen durchgängigen Workflow von der Erstellung von EPD-Datensätzen in einem LCA-Modellierungswerkzeug über die direkte Speicherung der Datensätze in der zentralen ÖKOBAUDAT bis hin zur Verwendung der EPD-Datensätze in einem nachnutzenden Werkzeug zur Erstellung von Gesamtökobilanzen von Bauwerken demonstrieren zu können.Projektlaufzeit: September 2012 - März 2015

Ausgangslage

Die Baustoffdatenbank ÖKOBAUDAT stellt Datensätze gemäß der Environmental Product Declaration (EPD) Typ III Standard, wie er für Bauprodukte in ISO 14025 und EN 15804 auf Basis der allgemeinen Methode der Ökobilanzierung (Life Cycle Assessment, LCA) beschrieben wird, bereit. Zur Instrumentierung des EPD-Standards wurde ein IT-technisches Format auf Basis des International Life Cycle Data (ILCD) Formats entwickelt, um EPD-Datensätze standardkonform zwischen Softwarewerkzeugen austauschen und in einem Repositorium speichern zu können. Des Weiteren wurde die LCA-Datenbanksoftware soda4LCA (service oriented database for LCA datasets) zur Verwaltung der LCA-Datensätze um Möglichkeiten zur Speicherung und zum Management von EPD-Datensätzen erweitert, sodass soda4LCA mittlerweile als technisches System zum Management der EPD-Datensätze der ÖKOBAUDAT verwendet wird.

Mit der neuen, auf soda4LCA basierenden technischen Plattform verfügt die ÖKOBAUDAT über eine universelle Onlineschnittstelle für den Austausch von EPD-relevanten Daten. Diese erlaubt unter Nutzung einer serviceorientierten Programmierschnittstelle sowohl das Einpflegen neuer Datensätze als auch das Auslesen bestehender Datensätze direkt aus anderen Systemen. Darüber hinaus wurde das EPD-Datenformat an die europäische Norm EN 15804 angepasst und weiterentwickelt, um eine Standard-konforme und flexiblere Modellierung der Daten zu ermöglichen. Es gab allerdings keine vollständig durchgängige Softwarewerkzeugkette, mit der EPD-Datensätze in dem neuen EPD-Format erstellt, in die ÖKOBAUT transferiert, dort qualitätskontrolliert und freigegeben, und schließlich für die Ökobilanzierung in ein Bilanzierungswerkzeug importiert werden konnten.

Ziel

Um die Vorteile der neuen ÖKOBAUDAT IT-Infrastruktur für Anwender und Betreiber nutzbar zu machen und Software-Entwicklern eine Handlungsanleitung zu geben, wie sie ihre Werkzeuge um Unterstützung für das EPD-Format erweitern und in die EPD-Plattform einbinden können, sollten im Rahmen des Projektes ausgewählte Werkzeuge exemplarisch um Funktionalität zur Erzeugung und zur Nutzung von EPD-Daten erweitert und über die soda4LCA-Service-Schnittstelle mit der ÖKOBAUDAT verknüpft werden.

Ziel des Projektes war es, einen durchgängigen Workflow von der Erstellung von EPD-Datensätzen in einem LCA-Modellierungswerkzeug über die direkte Speicherung der Datensätze in der zentralen ÖKOBAUDAT bis hin zur Verwendung der EPD-Datensätze in einem nachnutzenden Werkzeug zur Erstellung von Gesamtökobilanzen von Bauwerken demonstrieren zu können.

Außerdem wurden in soda4LCA exemplarisch Funktionalitäten zum Vergleich der Indikatoren von EPD-Datensätzen für die Qualitätskontrolle solcher Indikatorwerte implementiert. Diese Funktionen sollten demonstrieren, wie in zukünftigen Versionen von soda4CLA der Workflow zur Erstellung neuer ÖKOBAUDAT-Releases durch Qualitätskontrollmechanismen ergänzt werden kann.

Auftragnehmer des Forschungsprojektes war das Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Karlsruhe.

Konzept

Zur Umsetzung des Projektes wurde die auf der soda4LCA-Software basierende ÖKOBAUDAT-Datenbank mit openLCA als geeignetes LCA-Werkzeug und eLCA als nachnutzendes Werkzeug zur Erstellung von Gesamtökobilanzen von Bauwerken beispielhaft verknüpft.

Da die beispielhafte Implementierung der Editierung und Berechnung von EPD-Datensätzen in LCA-Werkzeugen auch anderen LCA-Softwareherstellern als Beispiel dienen sollte, wurde als LCA-Werkzeug für die Beispielimplementierung die von der GreenDelta GmbH entwickelte Open-Source-Software openLCA ausgewählt. Dies liegt zum einen daran, dass das Datenmodell von openLCA bereits auf dem ILCD-Format basiert, welches EPD-Daten zugrunde liegt, und sich openLCA so leicht auf das EPD-Format erweitern ließ. Andererseits stehen aber sowohl der Sourcecode von openLCA als auch binäre Versionen der Software kostenlos zur Verfügung, so dass openLCA ohne Kosten für andere Firmen als Vorlage dienen kann.

Für openLCA wurden prototypisch Funktionalitäten zur Berechnung von EPDs aus Produktmodellen bzw. zur manuellen Eingabe von EPD-Datensätzen implementiert. Darüber hinaus wurden Funktionalitäten zum Import und Export von Datensätzen im EPD-Format insbesondere unter direkter Anbindung an die ÖKOBAUDAT über die Service-API von soda4LCA implementiert. Für das nachnutzende Werkzeug wurde eine direkte Anbindung an das webbasierte eLCA-Werkzeug implementiert, das von der Firma BEIBOB für das BBSR speziell für die Ökobilanzierung von Bauwerken realisiert wurde und bereits EPD-Datensätze gemäß dem älteren Formatstandard verwendet.

Ergebnisse

Im Rahmen des Projektes konnte demonstriert werden, wie durch die Verknüpfung von LCA-Werkzeugen und Ökobilanzierungstools mit der ÖKOBAUDAT eine sinnvolle Toolkette von der Erstellung von EPD-Datensätzen bis hin zur Ökobilanzierung von öffentlichen Gebäuden unter Nutzung von EPD-Datensätzen aufgebaut werden kann. Hierzu wurden exemplarisch das LCA-Werkzeug openLCA als Erstellungswerkzeug für EPDs um Funktionalitäten zur Editierung und zur automatischen Berechnung von EPD-Datensätzen erweitert und eLCA als Ökobilanzierungstool für Gebäude auf die Nutzung des neuen EPD-Formates umgestellt. Beide Werkzeuge wurden dann über die Service-API von soda4LCA mit der ÖKOBAUDAT verknüpft und im Rahmen von Tests unter Einbeziehung von Dritten die aufgebaute Toolkette evaluiert.

Bei den Tests konnte gezeigt werden, dass sich über die Nutzung der Service-API prinzipiell ein integrierter Workflow von der Erstellung bis zur Ökobilanzierung aufbauen lässt, allerdings eine solche Toolkette allein nicht ein Garant dafür ist, dass alle hierbei erstellten EPD-Datensätze auch die Qualität aufweisen, wie sie für Berechnungen not-wendig ist. Daher ist eine effiziente Qualitätssicherung der Datensätze nach Anlieferung in der ÖKOBAUDAT essentiell wichtig. Im Rahmen des Projektes wurde als Beispiel für eine Tool-gestützte Qualitätssicherungsfunktion eine grafische Vergleichsmöglichkeit der Indikatorwerte zweier Datensätze implementiert.

Die Tests haben aber auch gezeigt, dass durch die Integration von Tools allein nicht zwingend eine hohe Qualität der erstellten EPD-Datensätze gewährleistet werden kann. Hierzu sind weitere organisatorischen Maßnahmen notwendig, die im Rahmen des Projektes zwar identifiziert wurden, aber noch in weiteren Projekten ausgearbeitet und instrumentiert werden müssen.