Entwicklung einer Methodik zur Festlegung von Benchmarks für LCA und LCC--Life Cycle Cost im Rahmen der BNB-Systementwicklung – BNB-Referenzmodell

Das Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen (BNB) betrachtet den gesamten Lebenszyklus von Gebäuden und ermöglicht eine ausgewogene Bewertung verschiedener Gebäudequalitäten im Sinne der Nachhaltigkeit. Aufgabe des Forschungsprojektes war die wissenschaftliche Überprüfung, Weiterentwicklung sowie Ergänzung der bisherigen Nachweismethoden der Kriterien für die Bewertung der globalen Umweltwirkung (LCA) und der Lebenszykluskosten (LCC) im Hinblick auf die unterschiedlichen BNB-Module. Im Ergebnis sollte ein digital beschriebenes BNB-Referenzmodell –Benchmark-Modell – für LCA und LCC hinsichtlich der bestehenden BNB-Module erarbeitet werden. Projektlaufzeit: August 2014 – November 2015

Ausgangslage

Das vom BMVBS 2009 eingeführte "Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen (BNB)" ist ein ganzheitliches quantitatives Bewertungsverfahren für Bauvorhaben. Es betrachtet den gesamten Lebenszyklus von Gebäuden und ermöglicht eine ausgewogene Bewertung verschiedener Gebäudequalitäten im Sinne der Nachhaltigkeit.

Nach nunmehr fünfjähriger Anwendung des BNB erfolgte bis Anfang 2015 eine Konsolidierung der Systemvarianten. Die Kriterien für die Bewertung der globalen Umweltwirkung (LCA) und der Lebenszykluskosten (LCC) haben mit jeweils 13,5% ein hohes Gewicht im Gesamtsystem. Die Datenbasis für die Ökobilanzierung hat sich durch Produkt-EPD umfangreich erweitert, die teilweise zu wesentlich geringeren Umweltwirkungen führen. Ebenso sind die Energiesystemlösungen effizienter geworden und die Randbedingungen für Energiebedarfsberechnungen haben sich durch die Herabsetzung des Primärenergiefaktors für Strom verändert.

Diese und weitere Veränderungen machen es notwendig, sowohl die Datengrundlage als auch die Bilanzierungsmethode zu überprüfen und zukunftsfähige BNB-Bewertungsmaßstäbe (Benchmarks) für LCA und LCC zu entwickeln.

Ziel

Aufgabe des Forschungsprojektes war die wissenschaftliche Überprüfung, Weiterentwicklung sowie Ergänzung der bisherigen Nachweismethoden der LCA und LCC im Hinblick auf die unterschiedlichen BNB-Module. Dazu wurden die wesentlichen Einflussgrößen des Gebäudes (Geometrie, Größe, Baustoffe, Energieträger, Energieeffizienz, Nutzungsprofil u.a.) und des Berechnungsalgorithmus (Diskontierung, Energiepreise, Preissteigerung u.a.) systematisch durch Recherchen und Variantenrechnungen untersucht.

Im Ergebnis sollte ein digital beschriebenes BNB-Referenzmodell für LCA und LCC hinsichtlich der bestehenden BNB-Systemvarianten und -Module erarbeitet werden, welches die regelmäßige Ermittlung und Fortschreibung von Benchmarks ermöglicht und darüber hinausgehend die im Rahmen der sinngemäßen Anwendung des BNB fehlenden Benchmarks durch Abschätzung zulässt.

Auftragnehmer des Projektes war das Steinbeis-Transfer-Institut Bau- und Immobilienwirtschaft der Steinbeis-Hochschule-Berlin GmbH.

Konzept

1. Darstellung des Status quo der Ökobilanzierung und der Lebenszykluskostenermittlung
2. Analyse der Berechnungsmethoden in Verbindung mit der Datenbasis zur Identifikation von Veränderungsbedarf
3. Analyse der Einflussgrößen und Treiber der LCA und LCC

4. Beschreibung eines Modellgebäudes für Variantenberechnungen mit Hilfe funktionaler, baukonstruktiver, baustofflicher und energetischer Parameter

   
   Das Modellgebäude soll ein Abbild der heutigen Bauweisen und Energiekonzepte sein. Es wurden dafür folgende zu variierende Parameter ausgewählt:
   - Grundrissform
   - Größe
   - Baukonstruktion
   - Baustoffe
   - Energiestandard
   - Komfort
   
   

5. Durchführung von Variantenberechnungen für verschiedenste Parameter-Kombinationen zur Überprüfung der Methodenabbildung
6. Ableitung von Grenz-, Referenz- und Zielwert entsprechend der Häufigkeiten im jeweiligen Kriterium
7. Ableitung eines geeigneten Referenzgebäudes für die Fortschreibung der Benchmarks
8. Anpassung der Steckbriefe und Berechnungsregeln

Ergebnisse

Ableitung eines Referenzgebäudes

Aus 54 Modellgebäude-Varianten wurden die Grenz-, Referenz- und Zielwerte für die LCA-Benchmarks (7 Kriterien und zwei Teilkriterien) berechnet. Aus 42 Modellgebäude-Varianten wurde der Grenz-, Referenz- und Zielwert für die LCC-Benchmarks (1 Kriterium) berechnet. Für die zukünftige Fortschreibung der Benchmarks wurde aus den Modellgebäude-Varianten ein Referenzgebäude abgeleitet.

Bei der Wahl der Modellgebäude-Varianten wurde darauf geachtet, dass eine möglichst breite Gebäudepalette entsteht, die verschiedenste Gebäudegrößen, Bauweisen, Energie- und Ausstattungsstandards umfasst und damit ein repräsentatives Abbild heutiger Bürogebäude darstellt. Die Anwendung auf andere Nutzungsarten ist möglich. Zuvor sollte die Notwendigkeit der Anpassung des Referenzgebäudes geprüft werden.

Änderungen in der

• Erweiterung des Bilanzierungsumfangs der Konstruktion um ausgewählte Bauteile der KG 534, 535, 537, 538, 541-546, 551 und 576 nach DIN 276
• Vollständige Bilanzierung von selbsterzeugtem Strom (Eigennutzung und Einspeisung)
• Bilanzierung von Fernwärme, deren Erzeugung durch Kraft-Wärme-Kopplung und /oder mit einem überdurchschnittlichen Anteil an erneuerbaren Energien erfolgt
• Änderung des Bilanzierungsumfangs der Konstruktion im "Vereinfachten Verfahren" durch Weglassen des Energieerzeugers
• Änderung des Zuschlagsfaktors für die Nichtbilanzierung der Technischen Gebäudeausrüstung im „Vereinfachten Verfahren“ von 1,1 auf 1,2
• Nichtbilanzierung des abiotischen Ressourcenabbaupotenzials (ADP)

Änderungen in der

• zeitliche und regionale Anpassung der Herstellungskosten mit Hilfe der Baupreisindizes der Statistischen Landesämter
• Berücksichtigung von selbsterzeugtem Strom (100% bei Eigennutzung im Gebäude und auf der Liegenschaft sowie 25% bei Einspeisung)
• Wartungsaufwand für Bauteile der KG 300 nach DIN 276 kann entfallen, wenn ein Herstellernachweis für die Wartungsfreiheit des Bauteils vorgelegt wird
• Anpassung der Energiepreise und der jährlichen Energiepreissteigerung von 4% auf 5%
• Festlegung des Herstellungskostenanteils für die Instandsetzung von Bauteilen der KG 300 nach DIN 276 auf 0,35%
• Anpassung der Herstellungskostenanteile für "Inspektion und Wartung" sowie "Instandsetzung" analog der neuen Werte der AMEV-TGA 2013
• Differenzierung und Anpassung des Reinigungsstundensatzes wie folgt:
  Glasreinigung: 22,50 €/m²
  Unterhaltsreinigung: 17,00 €/m²
• Änderung des Diskontierungszinssatzes von 5,5% auf 1,5%
• Sonderbedingungen (bisherige Kategorie 2) werden durch den Nachweis und die Begründung der Notwendigkeit von Mehrkosten berücksichtigt. Die BNB-Bewertung erfolgt auf der Basis der um die Mehrkosten geminderten Kosten und dem daraus berechneten Barwert.

Empfehlungen

Die Datenbasis für die LCA – die Ökobau.dat – sollte um folgende Bauteile ergänzt werden, damit zukünftig eine vollständige Ökobilanzierung möglich wird:

• Sonnen- und Blendschutz
• Fassadenbefahranlagen
• Photovoltaikpaneele
• Elektrische Speicher
• Notstromaggregate
• Transformatoren
• Datenkabel
• Kälteerzeuger
• Lüftungskanäle
• Volumenstromregler
• Rauch- und Wärmeabzüge
• Brandschutzklappen

Zur Vereinfachung der Bilanzierung von Fernwärme aus KWK und einem überdurchschnittlichen Anteil erneuerbarer Energien sollten in der Ökobau.dat Datensätze für typische Konstellationen bereitgestellt werden.

Für die Bauteile der KG 300 nach DIN 276 liegen keine bauteilbezogenen Kosten für "Inspektion und Wartung" sowie "Instandsetzung" vor. Diese sollten in Zusammenarbeit mit den Autoren der AMEV-TGA 2013 repräsentativ erhoben und für zukünftige Ermittlungen von LCC-Benchmarks verwendet werden.

Die Rückbau- und Entsorgungskosten erneuerter Bauteile während des Lebenszyklus und des Gebäudes am Ende des Lebenszyklus werden in der LCC nicht bilanziert. Damit die Lebenszyklusbetrachtungen in der LCA und der LCC methodisch gleich erfolgen, sollten Untersuchungen zu Rückbau- und Entsorgungskosten angestellt werden.

Veröffentlichungen

Entwicklung einer Methodik zur Festlegung von Benchmarks für LCA und LCC im Rahmen der BNB-Systementwicklung – BNB-Referenzmodell - Endbericht

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