Aktualisieren, Fortschreiben und Harmonisieren von Basisdaten für das Nachhaltige Bauen

Gegenstand des Forschungsvorhabens war die Erarbeitung von notwendigen Grundlagen zur Erstellung einer konsistenten Datenbasis für das Nachhaltige Bauen. Das System der Datenbereitstellung sieht vor, dass die Verantwortung zur Datenbereitstellung beim Hersteller verbleibt, die Anforderungen an die zu verwendenden Berechnungsregeln jedoch in einem Grundlagendokument festgelegt werden.Projektlaufzeit: November 2006 - November 2007

Zur Beschreibung der ökologischen Qualität von Gebäuden sind Informationen zum Verbrauch von Primärenergie und materiellen Ressourcen für die Herstellung der Bauprodukte, Transporte und die Bauphase, den Nutzungszeitraum sowie für die Nachnutzung, das heißt über den gesamten Lebenszyklus eines Gebäudes, notwendig. Diese Informationen werden in Form von Indikatoren wie beispielsweise Primärenergieverbrauch oder Treibhauspotenzial für die Herstellung, Nutzung und Entsorgung/Recycling der einzelnen Bauprodukte angegeben und für das Gebäude verrechnet. Um dem Planer zielführende Hinweise zu Optimierungspotenzialen eines Entwurfs geben zu können, ist eine konsistente, aktuelle, vollständige und qualitätsgesicherte Datengrundlage an ökologischen Indikatoren Voraussetzung.

Im Rahmen des Forschungsprojekts "Aktualisieren, Fortschreiben und Harmonisieren von Basisdaten für das Nachhaltige Bauen" wurden die notwendigen Grundlagen zur Erstellung einer konsistenten Datenbasis erarbeitet. Das System der Datenbereitstellung sieht vor, dass die Verantwortung zur Datenbereitstellung beim Hersteller verbleibt, die Anforderungen an die zu verwendenden Berechnungsregeln jedoch in einem Grundlagendokument festgelegt werden. Anschließend wurden für den Datenaustausch ein elektronisches Datenformat und zur Dateneingabe ein Web-Editor entwickelt sowie bestehende Datensätze in das Format konvertiert.

Auftragnehmer des Forschungsvorhabens war PE INTERNATIONAL GmbH, Leinfelden-Echterdingen.

Konzept

Ökologische Qualität von Gebäuden

Zur Beschreibung der ökologischen Qualität von Gebäuden sind Informationen zum Verbrauch von Primärenergie und materiellen Ressourcen für die Herstellung der Bauprodukte, Transporte und die Bauphase, den Nutzungszeitraum sowie für die Nachnutzung, das heißt über den gesamten Lebenszyklus eines Gebäudes, notwendig. Diese Informationen werden in Form von Indikatoren wie beispielsweise dem Primärenergieverbrauch oder dem Treibhauspotenzial für die Herstellung, Nutzung und Entsorgung/Recycling der einzelnen Bauprodukte angegeben und für das Gebäude verrechnet. Um dem Planer zielführende Hinweise zu Optimierungspotenzialen eines Entwurfs geben zu können ist eine konsistente, aktuelle, vollständige und qualitätsgesicherte Datengrundlage an ökologischen Indikatoren Voraussetzung.

Datenformat und Dokumentation

Um die Basisdaten für die unterschiedlichen Tools zur Gebäudebewertung nutzbar zu machen, wurde ein Datenformat entwickelt, welches neben einer eindeutigen Bezeichnung UUID (Universally Unique Identifier) und den Indikatoren selbst eine kurze Dokumentation der Datenqualität des Datensatzes enthält.

Die Dokumentation enthält:

• genaue Bezeichnung des Produktes
• Bezugsgröße (z. B. 1 t oder 1 m³)
• Repräsentativität (zeitlich, örtlich, technologisch)
• Datenquellen
• administrative Information in Form von verlinkten Kontaktdatensätzen zum Eigner und Ersteller des Datensatzes

Ergebnisse

Mit dem Abschlussbericht zum Forschungsvorhaben "Aktualisieren, Fortschreiben und Harmonisieren von Basisdaten für das Nachhaltige Bauen" liegt ein wissenschaftlich fundiertes und praktikables System zur Harmonisierung von Basisdaten von Gebäuden vor, das darüber hinaus die Grundlage für eine langfristige Nutzung und Pflege der Datensätze darstellt.

Die Arbeitsergebnisse lassen sich wie folgt gliedern:

• Erarbeitung von methodischen Anforderungen für die Erstellung ökobilanzbasierter Umweltindikatoren im Bauwesen und Abstimmung der Methodik mit den Verbänden der Baustoffindustrie und dem Deutschen Institut für Bauen und Umwelt (DIBU), früher AUB (Arbeitsgemeinschaft Umweltverträgliches Bauprodukt)

• Entwicklung eines einheitlich zu nutzenden Eingabeformulars zur Harmonisierung der Basisdaten

• Entwicklung einer Qualitätssicherung über DIBU-Umweltdeklarationen, die von einem unabhängigen Sachverständigenausschuss auf Richtigkeit, Vollständigkeit, Angemessenheit und Normenkonformität geprüft werden.

Erarbeitung von methodischen Anforderungen

Innerhalb des Projektes wurden die methodischen Anforderungen bei der Erstellung ökobilanzbasierter Umweltindikatoren definiert. Ziel war es, ein einheitliches Vorgehen bezüglich Datenerfassung, Modellierung und verwendeter Hintergrunddaten bei der Erstellung der Indikatoren der Bauprodukte zu erreichen. Eine einheitliche Vorgehensweise verhindert, dass es bei der Bewertung verschiedener Designkonzepte im Gebäudekontext zu einem Vergleich von unterschiedlichen Annahmen (beispielsweise von unterschiedlichen Hintergrunddaten verschiedener Qualität) kommt und somit die Empfehlungen auf den gleichen Randbedingungen basieren. Dies stellt sicher, dass die Empfehlung aus Nachhaltigkeitssicht dem nachhaltigsten Konzept ausgesprochen wird. Es wurden Anforderungen an Systemgrenzen, Datenqualität, der Umgang mit Allokationen und notwendige Ergebnisgrößen (Wirkkategorien) definiert.

Die Gliederung und der Umfang der Datenbank wurde unter der Vorgabe entwickelt, dass alle relevanten Produkte in Clustern zusammengefasst werden, die ±10% Abweichung erlauben. Die Abstimmung erfolgte mit folgenden Verbänden:

• Steine - Erden (> 100 Datensätze):
  Abstimmung mit BBS und Mitgliedsverbänden (VDZ e.V., BV Gips e.V., VGB-Naturstein GmbH, BTB)
• Dämmstoffe (30 bis 40 Datensätze):
  Abstimmung mit GDI und Mitgliedsverbänden (FMI, IVH--Industrieverband Hartschaum e.V., FPX, IVPU--Industrieverband Polyurethan-Hartschaum e.V., BLP)
• Holz (40 bis 50 Datensätze):
  Abstimmung mit DHWR
• Metalle (~ 30 Datensätze):
  Abstimmung mit WVM, VDEh, GDA--Gesamtverband der Aluminiumindustrie e.V., DKI--Deutsches Kupferinstitut e.V.
• Beschichtungen (~ 30 Datensätze)
• Kunststoffe (~ 60 Datensätze):
  Abstimmung mit PlasticsEurope Deutschland, European Plastics Converters (EUPC), AGPU--Arbeitsgemeinschaft PVC und Umwelt e.V.
• Komponenten für Fenster/Fassade (40 bis 50 Datensätze):
  Abstimmung mit VFF--Verband der Fenster- und Fassadenhersteller e.V.
• Gebäudetechnik (> 60 Datensätze):
  Abstimmung mit BDH, ZVEI--Zentralverband Elektrotechnik- und Elektroindustrie e.V.
• Energie, Transport, Entsorgung (30 bis 40 Datensätze):
  Daten aus der Ökobilanz-Datenbank GaBi 4

Entwicklung eines Eingabeformulars zum Datentransfer

Um sicherzustellen, dass die Integration der Umweltdaten effizient in die auf dem Markt verfügbaren Tools vorgenommen werden kann, ist ein einheitliches Format notwendig. Aus diesem Grund wurde in Anlehnung an das XML-Datenformat für Ökobilanz-Inventardaten der Europäischen Kommission ein Datenformat für Ökobilanzbasierte Umweltindikatoren erstellt, wie sie in Umweltdeklarationen verwendet werden. Die Extensible Markup Language (XML)-Dateien können mittels eines Stylesheets mit einem Standardbrowser angesehen werden. Zur Erzeugung der XML-Dateien wurde zusätzlich ein Web-basiertes Tool (Editor) entwickelt (Abbildung 1), damit eine Dateneingabe unabhängig von Life Cycle Assessment (LCA)-Software möglich ist.

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Das Datenformat besteht aus einem beschreibenden Teil mit Datensatzinformationen, Informationen zu Modellierung, Validierung und administrativen Daten sowie den eigentlichen Umweltdaten. Die Datensätze sollen in Zukunft auf der Seite des BBR online als Hypertext Markup Language (HTML) angezeigt und als XML abrufbar zur Verfügung stehen (Abbildung 2). Dies könnte als Nachhaltigkeitsportal des Bundesamt für bauwesen und Raumordnung (BBR) fungieren. Ebenso ist eine Darstellung im Rahmen von WECOBIS--Web-basiertes ökologisches Baustoffinformationssystem angestrebt.

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Entwicklung einer Qualitätssicherung über DIBU-Umweltdeklarationen

Die Daten der harmonisierten Datenbank müssen langfristig qualitätsgesichert werden, um eine hohe Glaubwürdigkeit der Ergebnisse der Gebäudebewertung zu erreichen. Die Anforderung, dass alle Daten nach den vereinbarten Regeln erhoben sein müssen, ist davon unberührt. Die Start-Datenbank enthält bislang Daten, von denen nur ein Teil qualitätsgesichert ist. Dabei werden drei Stufen unterschieden:

• vollständiges 3rd Party Review:
  DIBU-Umweltdeklarationen, die von einem unabhängigen Sachverständigen-Ausschuss auf Richtigkeit, Vollständigkeit, Angemessenheit und Normenkonformität geprüft werden, erfüllen diese Anforderung.
• internes Review:
  Datensätze, zum Beispiel aus dem Standardumfang der GaBi--Ganzheitliche Bilanzierung 4 Datenbank, durchlaufen einen unabhängigen Qualitätscheck innerhalb PE
• ohne Review

Da die Start-Datenbank diese Qualitätssicherung nicht für alle Daten durchläuft, ist mit einem "Sicherheitszuschlag" für nicht gereviewte Daten zu rechnen. Es wird vorgeschlagen, Daten ohne Review mit 20% und Daten mit internem Review mit 10% Sicherheitszuschlag zu versehen. Die dargestellten Datensätze beinhalten diese Sicherheitszuschläge nicht. In jedem Fall stellt die Glaubwürdigkeit der Daten ein hohes Gut dar. Ein vollständiges Review haben bisher nur 10% der ausgelieferten Datensätze aufzuweisen.

Um die Datenqualität zu charakterisieren, muss eine Einstufung nach folgenden Kriterien durchgeführt werden:

• Überprüfung der Konformität gegenüber den Anforderungen aus dem EPD-Programm des DIBU
• Vollständigkeit (vollständig - unvollständig)
• Konsistenz (konsistent - nicht konsistent)
• Alter der zugrunde liegenden Information (Bezugsjahr)
• Überprüfung der Vollständigkeit der Dokumentation, die es erlaubt, den Datensatz richtig im Gebäudekontext anzuwenden (Repräsentativität)
• Gültigkeitsbereich (herstellerspezifisch für ein Werk, gemittelt für ein Produkt, Branchendurchschnitt)
• zeitlicher Gültigkeitsbereich zutreffend
• Bezugsraum zutreffend
• technologische Repräsentativität zutreffend

Der Großteil der Datensätze erfüllt die genannten Anforderungen. Der Gültigkeitsbereich ist für alle Datensätze ausreichend ausgewiesen.