• DI (FH) Astrid Scharnhorst
  • Isabella Dornigg, MSc.
  • Dipl.-Ing. Tobias Steiner
  • Dipl. UMNW ETH Philipp Boogman

DI (FH) Astrid Scharnhorst M.Sc., IBO – Österreichisches Institut für Bauen und Ökologie GmbH, Leiterin der Abteilung Materialökologie – Tätigkeitsschwerpunkt Bauökologische Produktprüfungen und Nachhaltigkeitskriterien für Bauprodukte

Schadstoffe bei Sanierungen

Eine genaue Betrachtung der Gebäudesubstanz ist aus 3 Gründen unbedingt erforderlich:

  1. Bayerischen Landesamts für Umweltschutz) oder Online-Informationssysteme (z.B. Schadstoffratgeber Gebäuderückbau) helfen bei der ersten Beurteilung des Bestandsgebäudes. Die tatsächliche Begutachtung muss jedoch durch Fachkräfte durchgeführt werden.

     

    Dies sieht auch die Recycling-Baustoffverordnung (BGBl. II 181/2015) vor, die in Österreich für Abbruchtätigkeiten mit einem Rauminhalt von mehr als 3500 m³ und mit mehr als 100 t Bau- und Abbruchabfällen eine Schad- und Störstofferkundung vorschreibt. Diese beinhaltet u.a. eine Gebäuderecherche und –begehung, ggf. Probenahme und Analytik sowie Ergebnisbewertung und ggf. Empfehlungen für Sanierungsmaßnahmen.

    Demzufolge müssen belastete Bauteile unter Beachtung der gesetzlichen und normativen Vorgaben entfernt, räumlich abgetrennt, beschichtet, bekleidet oder chemisch behandelt werden. Nach Beendigung der Sanierungsarbeiten sollen keine gesundheitlichen Gefahren mehr bestehen. Der Erfolg der Sanierung lässt sich sehr gut durch eine Raumluftmessung nachweisen.

    Neue Bauprodukte richtig auswählen

    Bei Umbaumaßnahmen können durch neue Bauprodukte erneut Schadstoffe eingetragen werden. Bodenbeläge, Holz- und Holzwerkstoffe, Oberflächenbeschichtungen, Dicht- und Klebstoffe und Dämmmaterialien können eine Vielzahl flüchtiger organischer Verbindungen (VOC) wie z.B. Formaldehyd oder Terpene emittieren. Flammschutzmittel, Phtalate, Biozide und andere Zusatzstoffe können reizend, sensibilisierend, reproduktionstoxisch, mutagen und/oder kanzerogen wirken oder sich in der Umwelt anreichern.

    Die gesundheitlichen Auswirkungen der Emissionen äußern sich zumeist durch unspezifische Symptome wie Unwohlsein oder Kopfschmerzen, können aber auch zu chronischen Erkrankungen und schweren Allergien führen.

    Eine hohe Qualität der Innenraumluft kann erreicht werden, wenn konsequent emissionsfreie bzw. -arme Bauprodukte eingesetzt werden. Bei der Produktauswahl helfen Umweltlabel, die entsprechende Bewertungskriterien berücksichtigen. In Österreich können sich Bauprofis und Endkunden dabei auf das IBO Prüfzeichen, das Österreichische Umweltzeichen und das natureplus® Qualitätszeichen stützen. Auch über Produktdatenbanken wie baubook.info lassen sich innenraumrelevante Informationen abrufen. Besonders wichtig ist es, dass PlanerInnen ökologische Ausschreibungskriterien verwenden. Solche finden sich z. B. auf der Plattform baubook ökologisch ausschreiben.

    Schadstoffe entfernen, Bausubstanz nutzen, Baustoffe rezyklieren, neue schadstofffreie Bauprodukte einbauen: Das sind die vordringlichen Ziele heutiger Sanierungen.

    Quellen und Literaturhinweise

    Berg, A.: Schadstoffe in Innenräumen und an Gebäuden, Köln: Müller 2010 Zwiener, G. (Hrsg.): Handbuch Gebäude-Schadstoffe und Gesunde Innenraumluft, Berlin: Erich Schmidt 2012

Gebäudezertifizierung

Energieeffizienz – Chancen im Betrieb von Gebäuden

Das in der Planung rechnerisch ermittelte – oft sehr gute – Energieeffizienzniveau kann in der Betriebsphase häufig nicht erreicht werden und bedarf einer Optimierung. Diese Idee stellte die Grundlage für ein ACR-Forschungsprojekt. Fünf JungforscherInnen von den ACR-Instituten ASiC, BTI, GET, IBO und OFI entwickelten mit vereinten Kräften maßgeschneiderte FEI-Dienstleistungen. Das Resultat: ein breitgefächertes Spektrum an Leistungen und Know-How im Bereich der Energieeffizienz von Gebäuden und Prozessen.

Die Kooperation der ACR-Institute ermöglicht den Zugriff auf einen ganzen Pool von Know-How, Software und Messgeräten. Damit können die Bereiche Gebäudetechnik, Bauphysik, Bauökologie, Solarthermie und Photovoltaik, Verfahrenstechnik, Energie aus Biomasse, Energieverteilung sowie Biogastechnologie abgedeckt werden. Um den Überblick über das breite Themenfeld zu erhalten, wurde eine Dienstleistungsmatrix erarbeitet, welche die optimalen Ansprechpartner für das jeweilige Problem filtert, um somit für Kunden ideale Lösungen bereitstellen zu können. Diese Lösungen sollen fortdauernde Kooperationen mit Unternehmen in Kombination mit kontinuierlicher Optimierung und Forschung fokussieren, um deren Innovationskraft zu fördern.

Das Ziel der EU-Richtlinie zur Energieeffizienz ist den Primärenergieverbrauch in der EU bis zum Jahr 2020 um 20 % zu reduzieren. In Österreich soll dieses Ziel mit Hilfe des Bundesgesetzes „Energieeffizienzpaket des Bundes“ erreicht werden. Großunternehmer müssen mindestens alle vier Jahre ein externes Energieaudit vornehmen oder ein zertifiziertes Energiemanagementsystem (EMS), Umweltmanagementsystem (UMS) oder auch ein regelmäßiges internes oder externes Energieaudit einführen. Somit werden neue Geschäftsfelder für Energielieferanten eröffnet und Unternehmen unterstützt, Energie und Kosten zu sparen.

Der Gebäudebereich bietet ein großes Spektrum an Optimierungspotenzial. Fehler in der Planung, mangelhafte Ausführung und Betriebsstörungen führen zu überhöhten Energieverbräuchen, schlechtem Raumklima und Unzufriedenheit bei den Nutzern. Nur selten stimmen die rechnerisch ermittelten Werte der Planung mit der Realität überein. Bei älteren Gebäuden kommt noch das Phänomen des historischen Wachstums auf – häufige Erweiterungen der Gebäude führen teilweise zu einer schlechten Abstimmung der einzelnen Haustechniksysteme, sodass der Betrieb nicht mehr einwandfrei und effizient läuft. Abhilfe können hier Monitoringsysteme schaffen, die die Fehlersuche und damit die Optimierung erleichtern. Viele Maßnahmen können mit nur wenig Zeit- und Kostenaufwand realisiert werden – mit großem Erfolg.

In einem Dienstleistungsgebäude mit etwa 6.000 m² kann durch eine bedarfsgerechte Belüftung Heizenergie, Kühlenergie und die Antriebsenergie für die Ventilatoren der Anlagen beeinflusst werden. Wird die Drehzahl außerhalb der Hauptbetriebszeiten von 60 % auf 20 % reduziert, können etwa 3.500 m³ Erdgas und 43.000 kWh Strom pro Jahr eingespart werden. Auch verunreinigte Filter können mit geringem Aufwand ausgetauscht werden. Die Verschmutzung erhöht den Druckverlust der Lüftung, was in eine höhere erforderliche Leistungsaufnahme der Lüftungsventilatoren resultiert. Auch das Heizsystem und die Gebäudehülle weisen häufig ein hohes Einsparpotential auf. Durch den Einsatz von Hocheffizienzpumpen kann der Stromverbrauch der Heizungspumpen in einem Dienstleistungsgebäude mit F&E-Einrichtungen um bis zu 95 % pro Jahr reduziert werden. Lastganganalysen bieten zudem die Möglichkeit, den Stromverbrauch zu untersuchen und sinnlos verbrauchten Strom einzusparen (z.B. Beleuchtungssysteme, Elektrogeräte, etc.).

Die wachsende Nachfrage nach Effizienz- und Optimierungsmaßnahmen in Gebäuden und Industrieprozessen erfordert das Zusammenspiel unterschiedlicher Aspekte. Dies erfordert ein Konzept zur interdisziplinären Betrachtung, von den HLK-Systemen über die Gebäudehülle bis hin zum Energiekonzept. Durch die Kooperation der fünf Institute können aufgrund der verschiedenen Kernkompetenzen aktuelle und zukünftige Problemstellungen optimal gelöst werden.

Forschung, Entwicklung und Consulting am IBO – Österreichisches Institut für Bauen und Ökologie GmbH – Abteilung Bauphysik mit den Schwerpunkten Sanierung, Innendämmung, Trockenlegung von feuchtem Mauerwerk, Schimmelpilzschäden sowie Energie-, Komfort- und Bauteil-Monitoring.

Energetische Sanierung des Gebäudebestandes fordert Lösungen auf Ebene der Nutzungseinheit. Innendämmung ist eine dafür geeignete Technologie. Beim Bauen im Bestand gilt es auf die Eigenschaften der bestehenden Gebäudesubstanz einzugehen und diese durch geeignete Maßnahmen behutsam an neue Anforderungen anzupassen.

Die Herausforderung ist es die vielfältigen Ansprüche (Energieverbrauch, Behaglichkeit, Hygiene, Ökologie, Nachhaltigkeit, Architektur, …) und Anforderungen (Technik, Recht, Denkmalschutz, Bauphysik, …) optimalen Lösungen zuzuführen. Einzelne Systeme und Maßnahmen einer Sanierung (Innendämmung, Heizung, Lüftung, …) sind aufeinander abzustimmen um Lösungen aus einem Guss zu entwickeln.

Die Entwicklung solcher Muster-Sanierungs-Lösungen für den Gebäudebestand war Ziel des ZIT-geförderten Forschungsprojekts ‚Gründerzeit-Toolbox‘ welches unter der Leitung von DI Katrin Keintzel-Lux Architekturbüro zusammen mit den Projektpartnern DI (FH) Winfried Schuh, und der IBO – Österreichisches Institut für Bauen und Ökologie GmbH durchgeführt wurde.

Unter der Annahme qualitativ hochwertiger Sanierungen kann der Energiebedarf für Raumwärme und Brauchwassererwärmung in österreichischen Gebäuden bis 2050 um 50 % reduziert werden. Die Sicherstellung hoher Sanierungsqualität ist einer der wesentlichsten Punkte. Die im Rahmen des Forschungsprojekts ‚Gründerzeit Toolbox‘ umgesetzten Mustersanierungs-Maßnahmen zeigen, dass die thermische Sanierung von Gründerzeit Nutzungseinheiten auf einem energetisch sehr hohem Niveau (U-Wert 0,19 W/m²K) umsetzbar ist.

Das gewählte zweischalige Innendämmsystem fordert in der Umsetzung die ausführenden Firmen, da u.a. auf die luftdichten Abschlüsse und Anbindungen zu achten ist. Die Investition lohnt sich aber auf jeden Fall, da die Außenwandflächen ohne wesentliche Einschränkungen genützt werden können, d. h. Vorhangschienen, Bilder, Elektroleitungen etc. können ohne Bedenken montiert werden. Auch für einen späteren Nutzung bzw. Mieterwechsel sind keine ergänzenden Anleitungen erforderlich.

Die warmen Oberflächentemperaturen und die damit verbundene bessere Ausnutzbarkeit der Nutzfläche (Komfortzone vor dem Fenster) sind eine weitere Aufwertung der Nutzungseinheit. Die praktische Umsetzung der Muster-Sanierungs-Lösung wurde messtechnisch begleitet, da nur mittels Bauteil-, Energie- und Komfort-Monitoring Aussagen über die Energieeffizienz, Dauerhaftigkeit und Schadensfreiheit möglich sind. Die Qualität der Sanierung kann damit sichergestellt und die Nutzerakzeptanz für hochwertige Sanierungsmaßnahmen gesteigert werden. Im Zuge des Projekts konnten Mess-Systeme, Messtechnik und Messabläufe auf die besonderen Anforderungen der Sanierung abgestimmt und so weiterentwickelt werden, dass diese nun für die Qualitätssicherung wirtschaftlich einsetzbar sind.

Ein Highlight der Ergebnisse des Projekts ist der für die Anforderungen der Sanierung mit Innendämmung weiterentwickelte ökonomisch- ökologische Amortisationsrechner (www.baubook.at/awr). Hierbei wurden nicht nur aktuelle Kostenkennwerte erfasst sondern auch eine anwendungsorientierte Darstellung entwickelt. Die Ausgabe der ökologischen wie auch der ökonomischen Amortisationsdauer stellt dabei ebenso eine Neuheit dar wie eine u-Wert bezogene Gegenüberstellung der Varianten. Mit dem Amortisationsrechner ist auch ein direkter Vergleich zweier Innendämm-Systeme und/oder Energieträger für Dämmstärken von 0 bis 20 cm möglich.

Der entwickelte Maßnahmenkatalog für die Sanierung, die Risikoabschätzung im Vorfeld und die messtechnische Begleitung und Qualitätssicherung geben dem Planer die Möglichkeit ein für die jeweiligen Rahmenbedingungen und Ansprüche des Bauherrn optimiertes System einzusetzen. Nutzungseinheiten können wirtschaftlich auf einen hohen energetischen Standard saniert werden.

IBO-Literaturempfehlung - Praxishandbuch Innendämmung link

IBO – Österreichisches Institut für Bauen und Ökologie GmbH, Leiter der Abteilung Materialökologie – Tätigkeitsschwerpunkt Produktprüfung und Ökobilanz von Bauprodukten

Ökobilanzen für Bauprodukte - die quantitative Bewertung von Bauprodukten und ihre Grenzen

Entwicklung macht auch vor Baustoffen keinen Halt – hunderttausende Produkte für das Bauwesen sind mittlerweile auf dem Markt. Bauphysikalische und bautechnische Anforderungen an Gebäude, unzählige Materialien, komplexe Stoffströme in der Herstellung und Entsorgung erschweren die Beurteilung einzelner Produkte und ganzer Gebäude. Mit einer ökologischen Bewertung wird zumindest die zunehmende Belastung unserer Umwelt dargestellt.

Eine dafür entwickelte Methode ist die Lebenszyklusanalyse, auch Ökobilanz genannt. Sie baut auf der Stoffflussanalyse auf, d.h. es werden die Input- und Outputströme eines Systems unter Berücksichtigung der Lagerveränderungen bilanziert und quantitativ bezüglich ihrer Umweltauswirkungen in Wirkungskategorien zusammengefasst und bewertet.

So werden unter Input Rohstoffe, Energieverbrauch, Transporte etc. erfasst und unter Output alles, was dabei herauskommt: Abgase, das Bauprodukt, Abfälle, Abwasser etc. Idealerweise werden diese Ströme über den kompletten Lebensweg von der Rohstoffgewinnung, über den Transport, die Produktion, die Auslieferung, die Nutzungsphase und die Entsorgung eines Bauproduktes erfasst.

Eine umfassende Ökobilanz bildet die Resultate in Wirkungskategorien wie dem Treibhauspotential , dem Ozonabbaupotenzial, dem Photosmogpotenzial, dem Versauerungspotenzial, dem Ressourcen­verbrauch, dem Landverbrauch, der Human- und Ökotoxizität und vielen weiteren ab. Die Einflüsse v.a. auf die Umwelt, zum Beispiel auf den Treibhauseffekt oder die Versauerung werden in kg CO2- oder SO2-Äquivalenten quantifiziert.

Das Zusammentragen all der benötigten Daten und die zahlenmäßige Bewertung ist ein aufwändiges Verfahren. Mittlerweile sind dafür international Regeln eingeführt worden, Normen unterstützen ein möglichst gleiches Vorgehen bei der Berechnung, lassen aber trotzdem einen relativ großen Spielraum. Ökobilanzen werden oft mit dem Ziel erstellt, den Produktionsprozess zu optimieren: Dann wird die Betrachtung nur für die Herstellung durchgeführt. Die Systemgrenze wird also bis zum Werkstor festgelegt. Bei einer „Werksbilanz“ werden nur die Lebenszyklen der Rohstofferzeugung, deren Transport ins Produktionswerk und die Produktion bis zum auslieferungsfertigen Endprodukt berücksichtigt. Besser ist es natürlich, den kompletten Lebenszyklus zu erfassen, denn Baustoffe bleiben über Jahrzehnte in Gebrauch. Bei schrumpfenden Rohstoffvorräten und Deponieflächen sollte man auch über die künftige Entsorgung nachdenken.

Die Vielzahl der Daten birgt natürlich ein gewisses Fehlerpotenzial in sich. Man konzentriert sich deshalb auf die wichtigsten und am besten fundierten wissenschaftlichen Kategorien und Methoden. Wichtig ist, dass der Vergleich zwischen Ökobilanzen von Bauprodukten gleicher Anwendung nur unter Berücksichtigung derselben Funktionseinheit erlaubt ist. Das bedeutet z.B. bei einer Außenwand, dass nicht Kilogramm Baustoff oder Dicke der Wand, sondern ein Quadratmeter Wand mit einem bestimmten U-Wert miteinander verglichen werden.

Mit der quantitativen Bewertung ist der Wunsch verbunden, wissenschaftlich begründete eindeutige Entscheidungen für oder gegen bestimmte Bauprodukte zu treffen. Letztendlich werden mit den Zahlen der einzelnen Bauprodukte nachhaltige ökologische Bauweisen von gesamten Gebäuden dargestellt und damit verbesserbar.

Ökobilanzen sind gut geeignet um Produktionsprozesse hinsichtlich ihrer Umweltperformance zu optimieren. Sie sollten aber nicht als einziges Entscheidungskriterium herangezogen werden. Für wichtige Bereiche wie den Einfluss auf die Biodiversität, Innenraumluftqualität, soziale Kriterien, Herkunft der Materialien, fehlende toxikologische Bewertung bestimmter Substanzen, gibt es derzeit noch keine akzeptablen Indikatoren. Grundsätzlich muss auch immer Wert auf eine gute Datenqualität gelegt werden, denn bereits eine fehlende Emissionsmessung kann gravierende Auswirkungen auf die Resultate haben. Es kann auch diskutiert werden, wie sinnvoll ein über die Zeit integrierter Indikator überhaupt für alle Anwendungsfälle sinnvoll ist (z.B. ist es für die Humantoxizität entscheidend, ob eine Substanz lokal in hohen Mengen oder global verdünnt in die Umwelt freigesetzt wird und ob eine Exposition von Menschen stattfindet oder nicht). Die Entwicklung der Methoden ist nicht abgeschlossen und die Wissenschaft ist bemüht, die Methoden weiter zu verbessern und zu verfeinern, damit Ökobilanzen an Aussagekraft gewinnen.

Angewendet werden die Lebenszyklusanalysen immer öfter, in Umweltzeichen für Bauprodukte wie etwa natureplus genauso wie in nationalen (TQB, klima:aktiv, IBO ÖKOPASS) als auch in internationalen Gebäudebewertungssystemen (DGNB, LEED, BREAM). So lässt sich mit dem klimaaktiv-Amortisations- und Wirtschaftlichkeitsrechner, einfach ausrechnen wann sich Dämmen ökonomisch, aber auch ökologisch auszahlt.

Die seit 2011 veröffentlichte Bauproduktenrichtline der EU Nr.305/2011 legt fest, dass zur Bewertung der nachhaltigen Nutzung der Ressourcen und zur Beurteilung der Auswirkungen von Bauwerken auf die Umwelt die Umwelterklärungen (Environmental Product Declarations — EPD), soweit verfügbar, herangezogen werden sollten. Die Grundlage jeder EPD ist eine nach der Norm EN 15804:2012 durchgeführte Ökobilanz. Der Zweck dieser genormt durchgeführten Ökobilanz ist die Beschreibung und Beurteilung der Nachhaltigkeit von Bauwerken.

Ökobilanzen sind mittlerweile ein weithin anerkanntes Mittel, um nachhaltige Gebäude nachweisbar planen und bauen zu können.

Mehr Informationen:
http://www.baubook.info/eco2soft/index.php

http://www.baubook.at/awr/