Transportemissionen im Gebäudelebenszyklus
Ziele und Vorgaben
Das Hauptziel des Projekts ist die Entwicklung eines standardisierten Modells zur Quantifizierung des Treibhauspotenzials verschiedener Transportszenarien der Gebäudeherstellung in Übereinstimmung mit der ISO 14083. Das Modell wird anhand theoretischer Gebäudeszenarien mit verschiedenen Konstruktionsweisen, Transportdistanzen und Verkehrsmitteln angewendet und anschließend an einem realen Neubauprojekt eines mehrgeschossigen Wohngebäudes der IWG verifiziert. Die Transportaufwendungen werden im Kontext des gesamten Gebäudelebenszyklus bewertet und der Einfluss verschiedener Verkehrsträger und Transportdistanzen auf das Treibhauspotenzial untersucht. Abschließend werden praxisnahe Handlungsempfehlungen zur Anwendung des Modells sowie zur Integration in bestehende Bilanzierungsregeln wie QNG und DGNB abgeleitet.
Innovationsansatz
Für die Herstellung, Nutzung, Entsorgung und Wiederverwendung von Gebäuden bestehen umfangreiche Erkenntnisse und etablierte Bilanzierungsmethoden. Der Transport der Baustoffe zur Baustelle (Modul A4) ist jedoch nicht Teil praktischer Bilanzierungsmethoden, und es liegen keine fundierten wissenschaftlichen Erkenntnisse zur Bewertung des Treibhauspotenzials vor. Mit der ISO 14083 besteht zwar eine normative Grundlage zur Quantifizierung der Treibhausgasemissionen von Transportvorgängen, jedoch bedarf es standardisierter Transportdaten für die Anwendung im Baubereich. Die Emissionsmodellierung im Rahmen der mikroskopischen Verkehrsmodellierung weist eine geringe Übertragbarkeit auf andere Anwendungsfälle auf. Bisher gibt es keine Forschung zur makroskopischen Verkehrsmodellierung für die Berechnung des Treibhauspotenzials beim Transport verschiedener Baustoffe. Das Projekt schließt diese methodische Lücke durch Entwicklung eines standardisierten Berechnungsmodells unter Berücksichtigung der Transformationsszenarien zur Dekarbonisierung des Güterverkehrs.
Aufgabenfelder
Im ersten Arbeitspaket werden als Grundlage für die Modellentwicklung notwendige Transportdaten erhoben und analysiert. Hierzu werden bestehende makroskopische Güterverkehrs- und Flottenbewegungsdaten ermittelt und hinsichtlich ihrer Übertragbarkeit auf Modul A4 bewertet. Im zweiten Arbeitspaket wird ein Modell zur Bewertung des Treibhauspotenzials für das Modul A4 im Gebäudelebenszyklus entwickelt. Zunächst werden baustoffspezifische Ladungsbesonderheiten hinsichtlich Volumina und Gewicht ermittelt, dann wird ein Modell in Übereinstimmung mit den Anforderungen der ISO 14083 entwickelt. Das dritte Arbeitspaket umfasst die Anwendung des Modells an theoretischen Gebäudeszenarien mit verschiedenen Konstruktionsweisen, Transportdistanzen und Verkehrsmitteln, parallel erfolgt eine Bewertung nach klassischen Bilanzierungsrahmen. Im vierten Arbeitspaket werden die Ergebnisse anhand eines realen Fallbeispiels verifiziert, indem die tatsächlichen Transportketten der verbauten Baustoffe ermittelt und auf Grundlage des erstellten Modells bewertet werden. Das fünfte Arbeitspaket dient der Auswertung des entwickelten Modells sowie der aus der Anwendung und Verifizierung gewonnenen Erkenntnisse. Zudem werden Handlungsempfehlungen für die praktische Anwendung des Modells und Ansätze zur Integration des Moduls A4 in bestehende Bilanzierungsrahmen abgeleitet. Die Dokumentation erfolgt durch Zusammenfassung der Ergebnisse in einem Abschlussbericht. Der Forschungstransfer wird durch Veröffentlichungen in Fachzeitschriften, Präsentationen auf Fachtagungen sowie Integration der Erkenntnisse in die Lehre an der Fachhochschule Erfurt sichergestellt.
Wissenschaftlicher Beitrag
Das Projekt leistet einen wichtigen Beitrag zur Weiterentwicklung der Lebenszyklusanalyse im Baubereich durch die erstmalige Entwicklung einer wissenschaftlich fundierten Methodik zur Quantifizierung und Bewertung transportbedingter Treibhausgasemissionen im Modul A4 für den deutschen Bausektor. Die Entwicklung standardisierter Berechnungsmethoden mittels makroskopischer Verkehrsmodellierung ermöglicht eine vereinfachte Anwendung in verschiedenen Szenarien und berücksichtigt den Einfluss unterschiedlicher Baustoffarten. Das Projekt schafft wissenschaftliche Grundlagen für die Integration des Moduls A4 in gängige Nachhaltigkeitszertifizierungen wie QNG, DGNB und BNB sowie in Förderrichtlinien. Durch die Identifizierung von Optimierungspotenzialen zur Reduzierung transportbedingter Emissionen werden regionale Wertschöpfungsketten gestärkt und Impulse zur Dekarbonisierung der Transportprozesse gegeben. Die Berücksichtigung zukünftiger Entwicklungen im Güterverkehr wie Elektrifizierung und alternative Antriebe gewährleistet die langfristige Relevanz der Ergebnisse. Das Vorhaben adressiert direkt den Förderschwerpunkt Klimaschutz, Klimaanpassung, Energie- und Wärmewende des Innovationsprogramms Zukunft Bau 2024 und trägt durch die Verbindung von Bauphysik, Ökobilanzierung und Verkehrswissenschaften zur Erreichung der Klimaziele bei.
Verbundpartner
Ilmenauer Wohnungs- u. Gebäudegesellschaft mbH (IWG)
Dieses Projekt wurde gefördert vom Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung im Auf-trag des Bundesministeriums für Wohnen, Stadtentwicklung und Bauwesen aus Mitteln der Zukunft Bau Forschungsförderung
