swiss-architects – Bau der Woche

Für das Wohnhaus H werden unterschiedliche Konstruktionsweisen auf ihren ökologischen Fussabdruck hin überprüft. Ziel ist es, das 1.5°C-Budget einzuhalten. Es zeigt sich in der Benchmark- Betrachtung schnell, dass das Untergeschoss für ein eingeschossiges Gebäude fast 40% an Treibhausgasemissionen verursacht. Im ersten Schritt wird das Gebäude oberirdisch mit nachwachsenden Baumaterialien umgeplant. Dadurch werden 26% weniger Treibhausgasemissionen verursacht. Das Untergeschoss verursacht nun mehr als die Hälfte. Es wird daher eine zementfreie Konstruktionsweise mit Trockenmauerwerk aus Naturstein entwickelt. Durch diese Substitution gelingt es in der Summe 58% CO2e-Emissionen zu reduzieren.

In der Schweiz wird die Lebenszyklusanalyse auf einen Betrachtungszeitraum von 60 Jahren bilanziert. Die Betriebs- und Nutzungsenergie spielen dadurch eine grössere Rolle. Für alle drei Varianten wird derselbe Verbrauch an Betriebsenergie zu Grunde gelegt. Diese entspricht einem Gebäude nach SIA Energieeffizienzpfad 2040 beziehungsweise einem energetischen Standard von EH40.

Konventionelle Variante (in Massivbauweise und Aussendämmung):

Insgesamt verursacht das Gebäude inklusive 30 t CO2e aus dem Betrieb und den durch die Materialherstellung verursachten Treibhaus-gasemissionen158 t CO2e während 60 Jahren Betrachtungszeit. Die CO2-Äquivalente der Betriebsenergie betragen hierbei prozentual 19%, das bedeutet, dass 81% graue Emissionen sind. Das Wiederverwendungspotenzial der Bau weise beträgt weniger als 20%

Teil-Ökologische Variante (mit Stahlbetonkeller und Holzbau):

Als Holzbau mit zementfreien Boden- und Wandaufbauten realisiert, verursacht das Gebäude mit Betriebsenergie 123 t CO2e. Die Betriebsenergie macht einen Anteil von 24% der gesamten Emissionen aus. Auch hierbei liegt der Grossteil an den verursachten Emissionen in der Bauweise. Das Wiederverwendungspotenzial der Bauweise liegt bei knapp 50%.

Ökologische Variante (mit zementfreiem gemauertem Untergeschoss und Holzbau):

Durch die Reduktion der Treibhausgasemissionen in der gesamten Konstruktion kann das Gebäude inklusive Betriebsenergie mit 83 t CO2e realisiert werden, wovon 53 t CO2e auf das Material und 30 t CO2e auf die Betriebsenergie entfallen. Das Wiederverwendungspotenzial beträgt 100%.

GWP im Vergleich zur CO2 – Senke

Der Weg zur Klimaneutralität umfasst mehrere Schritte: Die Treibhausgasemissionen sind so weit wie möglich zu reduzieren. Die drei grossen Betrachtungsfelder sind: Betrieb, Gebäude oberirdisch und Gebäude unterirdisch. Die Betriebsenergie lässt sich bei einem ausgewogenen Gebäudetechnikkonzept während der Betriebsphase durch Energiegewinnung zum Beispiel mit Photovoltaik-Paneelen auf dem Dach oder an der Fassade für den Betrieb einer Wärmepumpe sowie der Warmwasserherstellung durch Solarthermie kompensieren. Es handelt sich um potenziell vermiedene Emissionen durch exportierte Energie, welche unter Nutzung der Emissionsfaktoren des Verdrängungsstrommixes ermittelt werden.

Für die Bauweise können verschiedene Möglichkeiten der Kompensation betrachtet werden: Es sollte erstens so wenig wie möglich neu gebaut werden. Wenn Umbau- oder Neubaumassnahmen notwendig werden, sollten zweitens bereits verwendete Materialien oder Bauprodukte als sekundäre Baustoffe und Bauteile verwendet werden. Wenn drittens neu gebaut wird, weist jedes Material unterschiedlich gute Eigenschaften auf temporär CO2 zu senken (durch den eingelagerten Kohlenstoff, der während des Verwendungszeitraums temporär der globalen Atmosphäre entzogen wird). Viertens kann je nach konstruktionsweise und Materialverbund das Recyclingpotenzial unterschiedlich gross ausfallen. Das Recyclingpotenzial und die CO2-Senke sind als ermittelbare Eigenschaften in der grafischen Gegenüberstellung zu den verursachten Treibhausgasemissionen dargestellt. Das Potenzial und die CO2-Senke sollten die verursachten THG-Emissionen übertreffen. Die Bauweise selbst hat als wirksamste Kompensation die CO2-Speicherfähigkeit, welche im selben Zeitpunkt relevant ist, wie die Errichtung selbst. Das Wiederverwendungspotenzial ist eine Projektion in die Zukunft und hilft uns bei der aktuell zu hoher CO2-Konzentration nur bedingt, ist aber für eine langfristige CO2-Speicherfähigkeit des Materials entscheidend. Sie ist in jedem Fall ein wichtiges Indiz über die Kreislauffähigkeit eines Materials und Bauweise.