eLCA/WECOBIS – Austausch von Informationen zu Umwelt und Gesundheit – Austausch von Bauteilaufbauten

Das Forschungsprojekt sollte dazu beitragen, Ökobilanzinformationen aus der Baustoffdatenbank ÖKOBAUDAT (globale Kriterien) mit dem ökologischen Baustoffinformationssystem WECOBIS (lokale Kriterien) zu verknüpfen. Im Online-Tool eLCA sollte hierfür eine Schnittstelle für Daten aus WECOBIS und in myWECOBIS eine Schnittstelle für Daten aus eLCA inhaltlich und technisch entwickelt werden.Projektlaufzeit: Januar 2017 - Januar 2018

Ausgangslage

Das Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen für Bundesgebäude (BNB) des Bundesbauministeriums enthält einen Kriterienkatalog zur ganzheitlichen Betrachtung und Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten für Gebäude. Wesentlicher Inhalt ist die Bewertung der ökologischen Qualität eines Gebäudes, d.h. der Wirkungen auf die globale und lokale Umwelt sowie die Ressourceninanspruchnahme.

Die Baustoffdatenbank ÖKOBAUDAT unterstützt Planer bei der Bestimmung globaler ökologischer Wirkungen. Sie ist die verbindliche Datenbasis für Bewertungen von Gebäuden nach BNB und folgt vollständig der Norm DIN EN 15804. Der Bauteileditor eLCA ist ein Online-Tool zur Ökobilanzierung von Gebäuden auf Grundlage der Datenbank ÖKOBAUDAT. Durch Angabe von allen Bauteilschichten aus verschiedenen Baustoffen, die zu Bauteilkomponenten und schließlich zu Bauteilen gefügt werden, können alle globalen Umwelteinwirkungen durch die Verwendung von Baustoffen für den Bau, die Benutzung und die Entsorgung von Gebäuden ermittelt werden. Die Berechnung ist BNB-konform und entspricht den Bilanzierungsregeln der Erstellung von Ökobilanzen nach BNB.

Das Baustoffinformationssystem WECOBIS ist ein Projekt des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (BMUB), das zusammen mit der Bayerischen Architektenkammer (ByAK) betrieben wird. Das Ziel ist, Planer bei einer umwelt-, gesundheits- und qualitätsbewussten Baustoffwahl zu unterstützen und Planungs- und Ausschreibungshilfen zu geben. WECOBIS unterstützt gezielt die Planer von Gebäuden, die BNB-zertifiziert werden sollen, bei der Auswahl und Bewertung von Bauprodukten im Rahmen der Kriteriensteckbriefe „Risiken für die lokale Umwelt“ (1.1.6), "Innenraumlufthygiene" (3.1.3) und "Rückbau, Trennung, Verwertung" (4.1.4). myWECOBIS ermöglicht das Personalisieren und Zusammenstellen von Daten aus WECOBIS zu Projekten und so eine effiziente Datenverwaltung und -sammlung.

Bisher sind eLCA und WECOBIS nicht aufeinander abgestimmt und abgeglichen. Die Bauproduktgruppen von WECOBIS stimmen nicht mit denen der ÖKOBAUDAT überein. Es gibt keine direkten Links oder Bezüge zwischen den beiden Datenbanken, die eine gezielte und ganzheitliche Bewertung der Baustoffe ermöglichen würden.

Ziel

Das Forschungsprojekt sollte dazu beitragen, Ökobilanzinformationen aus der ÖKOBAUDAT (globale Kriterien) mit dem ökologischen Baustoffinformationssystem WECOBIS (lokale Kriterien) zu verknüpfen. Im Online-Tool eLCA sollte hierfür eine Schnittstelle für Daten aus WECOBIS und in myWECOBIS eine Schnittstelle für Daten aus eLCA entwickelt werden. Hierzu wurden verschiedene Varianten überprüft. Für eine Bewertung der BNB-Kriteriensteckbriefe 1.1.6 "Risiken für die lokale Umwelt" und 3.1.3 "Innenraumlufthygiene" wären nicht vertretbare Aufwendungen erforderlich. Zudem wurde hierfür das TOOL 1.1.6 entwickelt. Somit war das Einspielen von zusätzlichen Informationen aus WECOBIS Gegenstand der Untersuchung.

In der Bauteilebibliothek von myWECOBIS sollen in Zukunft freigegebene Bauteilaufbauten aus eLCA zur Auswahl stehen. Dies ist noch nicht erfolgt und soll in Rahmen eines zukünftigen Projekts erfolgen. Innerhalb des Forschungsprojekts wurde ein Vorschlag entwickelt, wie im eLCA erstellte Bauteile in myWECOBIS übertragen werden können und welche Bauteil-Informationen aus dem Ökobilanzierungs-Tool für eine Weiternutzung in der Baustoffdatenbank relevant sind.

Auftragnehmer des Forschungsprojektes war Prof. Dr. Dirk Schwede, Institut für Leichtbau Entwerfen und Konstruieren (ILEK), Universität Stuttgart.

Konzept

Das Forschungsprojekt gliederte sich in die vier Arbeitsschritte Mapping, Konzept, händische Umsetzung und Abgleich technischer Strukturen:

1. Analyse der inhaltlichen Grundlagen zu lokalen und globalen Kriterien der ökologischen Baustoffwahl, der Datenstrukturen sowie der technischen Grundlagen der Programmierung von ÖKOBAUDAT und WECOBIS

2. Erstellen von möglichen Konzepten der Zuordnung von WECOBIS-Inhalten zu eLCA-Bauteilen (inhaltlich, technisch)

3. Händische Umsetzung der festgelegten Konzeptvariante zur Ergänzung von WECOBIS-Informationen zu fünf eLCA Bauteilen, Darstellung der inhaltlichen Auswertung der Ergebnisse in einem Ergebnisreport

4. Abgleich technischer Strukturen als Voraussetzung für den digitalen Datentransfer zwischen eLCA und WECOBIS

Im ersten Arbeitsschritt (Mapping) wurden die inhaltlichen Grundlagen zu lokalen und globalen Kriterien der ökologischen Baustoffwahl sowie die Datenstrukturen und die technischen Grundlagen der Programmierung von ÖKOBAUDAT und WECOBIS analysiert. Dieses Mapping ist eine wesentliche Voraussetzung für die Verknüpfung der Ökobilanzinformationen aus ÖKOBAUDAT mit den umwelt- und gesundheitsrelevanten Informationen aus WECOBIS.

Im zweiten Arbeitsschritt (Konzept) wurden Varianten der Zuordnung von WECOBIS-Inhalten zu eLCA-Bauteilen entwickelt. Verschiedene Möglichkeiten der Darstellung der Informationen aus WECOBIS in eLCA wurden getestet und ein Vorschlag für den Import von Daten aus eLCA in myWECOBIS erarbeitet. Skizzen wurden erstellt, welche Themen aus WECOBIS über den gesamten Lebenszyklus in eLCA integriert werden können. Aus Analysen entwickelte Projektideen dienten schließlich einer Konzeptempfehlung sowie als Projekt-Planungshilfe.

Im dritten Arbeitsschritt (händische Umsetzung) wurde die festgelegte Konzeptvariante als Mock-up dargestellt, da noch keine technischen Schnittstellen vorliegen. Fünf repräsentative eLCA-Bauteile wurden mit Informationen aus WECOBIS ergänzt. Im Ergebnisreport sind die Ergebnisse dargestellt und inhaltlich ausgewertet. Dabei wird auf den Praxiswert und den Pflegeaufwand der Feldinhalte eingegangen.

Im vierten Arbeitsschritt (Abgleich technischer Strukturen) wurden die technischen Spezifikationen für die technische Realisierung des Datentransfers von eLCA nach myWECOBIS und von WECOBIS nach eLCA analysiert und bestimmt. Bauteilstrukturen von myWECOBIS-Bauteilen sind in diesem Schritt analysiert, abweichende Strukturen dokumentiert und ein Konzept zur Anpassung an die Struktur von eLCA-Bauteilen ist entwickelt worden. Dieser Arbeitsschritt ist Voraussetzung für die Entwicklung des digitalen Datentransfers zwischen eLCA und WECOBIS.

Ergebnisse

Als eines der wichtigsten und zentralen Ergebnisse des Forschungsprojekts entstand eine Mapping-Tabelle, die in der Abszisse Datenblätter aus WECOBIS (419 Spalten) und in der Ordinate 750 Datensätze der Kostengruppe 300 aus der ÖKOBAUDAT 2016 (1107 Zeilen) darstellt.

Um einen Verlinkung aller 750 für das Forschungsprojekt relevanten ÖKOBAUDAT-Datensätze mit WECOBIS zu erreichen, wurden 105 Kategorien in ÖKOBAUDAT und 128 Kategorien in WECOBIS ergänzt. Als WECOBIS-Inhalte werden Fachinformationen, Lebenszyklusinformationen, Bauproduktgruppen im Bestand sowie Planungs- und Ausschreibungshilfen zugewiesen.

Die Analyse der Datenstruktur von ÖKOBAUDAT ergab, dass die Datensatztypen (generisch, repräsentativ, Durchschnitt, spezifisch) einen großen Einfluss auf die Konsistenz des Mappings der Informationen aus WECOBIS mit den Bauteilaufbauten aus eLCA haben. EPDs als Datengrundlage der repräsentativen, Durchschnitts- und spezifischen Datensätze weisen eine begrenzte Gültigkeit von fünf Jahren auf, die dem Wunsch nach einer konsistenten Datenhaltung und Zuweisung entgegenwirkt. Aus diesem Grund wurde die Entscheidung getroffen, die Verlinkung mit ausschließlich generischen Datensätzen aus der ÖKOBAUDAT durchzuführen, die eine unbegrenzte Gültigkeit haben, und diese bei Bedarf zu ergänzen.

Als abschließendes Ergebnis des Forschungsprojekts entstand eine Handlungsempfehlung mit drei möglichen Versionen der Verknüpfung von Informationen. Je nach Bearbeitungs- und Informationstiefe entstanden eine Minimalversion, eine Mittelversion und eine Maximalversion. Die Minimalversion weist den einzelnen Materialien der Bauteilaufbauten Links zu Datenblättern in WECOBIS zu. Die Mittelversion schafft darüber hinaus eine Verbindung mit den Positionen der Anlagen 1 und 2 des BNB-Steckbriefs 1.1.6 "Risiken für die lokale Umwelt". Die Maximalversion liefert zusätzlich eine detaillierte Zuweisung von Schadstoffgruppen sowie Aussagen zu Ausschlüssen, Beschränkungen, Deklarationen und Hinweisen.