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3.4 Vorgehensweise bei der Nutzungsdauerbewertung in Gebäude- und Produkt-LCA-Studien

Geschrieben von Anh-Migrate am . Veröffentlicht in Construction products, Existing buildings, General, New buildings.

Dieser Abschnitt stellt die Hauptkonzepte der Nutzungsdauerplanung vor. Diese sind nützlich für Praktiker, die eine LCA-Studie für Produkte und Gebäude durchführen möchten.

Ein Merkmal von LCA-Studien im Bausektor ist die Bewertung technischer Systeme, die oft sehr lange Nutzungsdauern haben. Schätzungen der Nutzungsdauern von einem oder mehreren Jahrzehnten sind typischerweise schwieriger zu überblicken als die Nutzungsdauern von Verbraucherprodukten. Infolgedessen und abhängig von anderen Parametern können Schätzungen der Nutzungsdauer von Gebäuden und Produkten einen wesentlichen Einfluss auf die LCA-Ergebnisse haben. In diesem Zusammenhang ist das Konzept der Nutzungsdauerplanung, das eng mit [ISO 15686] verbunden ist und häufig in EN 15804 und EN 15978 zitiert wird, ein relevanter und sehr allgemeiner Aspekt der LCA im Bausektor. Eine Einführung in die Nutzungsdauerplanung wird daher in diesem Abschnitt gegeben.

Es gibt einen erheblichen Schwung hinter Initiativen, den Bausektor mit Methoden, Werkzeugen und Normen für die Nutzungsdauerplanung und nachhaltiges Bauen zu versorgen. Dieser EeBGuide kann als weiteres Beispiel dieser Bewegung betrachtet werden. Im Folgenden wird eine kurze Einführung in die Nutzungsdauerplanung gegeben, als ein Bereich, der aus der wissenschaftlichen Forschung zur Nutzungsdauervorhersage für Materialien und Produkte hervorgegangen ist. Die Nutzungsdauerplanung von Bauwerken zielt darauf ab, einen Ansatz zur Planung technischer Systeme zu unterstützen, der die Anforderungen einer Lebenszyklusbetrachtung des Gesamtsystems erfüllt.

Worum geht es bei der Nutzungsdauerplanung?

Gebäude werden normalerweise als langlebige technische Werke erwartet. Wie bei jedem anderen technischen System sind sie so konzipiert, dass sie die erwarteten Anforderungen über eine vorgesehene Lebensdauer erfüllen. Wie sollten diese Anforderungen dann ausgedrückt werden, und wie können die wesentlichen Eigenschaften des technischen Systems optimiert werden, um sicherzustellen, dass die Anforderungen erfüllt werden? Gebäude bieten eine zusätzliche Komplikation, da die lange Nutzungsdauer oft eine Verschiebung oder Änderung der Leistungsanforderungen mit der Zeit umfasst.

Die Nutzungsdauerplanung bietet einen systematischen Ansatz für diesen Prozess, und in den letzten zwei Jahrzehnten wurden Normen sowie andere Werkzeuge für das Lebenszyklus-Engineering entwickelt. Eine Nutzungsdauerplanungsbewertung eines Gebäudes kann aus begrenzten technischen und wirtschaftlichen Gründen durchgeführt werden, aber seit Ende der 1980er Jahre sind Umweltbelange und Nachhaltigkeit im Bauwesen typischerweise die Haupttreiber gewesen.

Eine europäische Perspektive

Die Bauproduktenrichtlinie (CPD) wurde mit dem Ziel geschaffen, Handelshemmnisse zu beseitigen, und in diesem spezifischen Bereich hat sie wenig direkten Bezug zur Nachhaltigkeit. Sie hat jedoch einen klaren Einfluss auf die Leistung von Gebäuden (Bauwerken) über die Zeit und gibt wichtige Richtungen für internationale, europäische und nationale Arbeit an Normen und Vorschriften vor. Die CPD legt die wesentlichen Anforderungen an Bauwerke (sowohl Gebäude als auch Tiefbauwerke) fest.

Diese Anforderungen müssen, vorbehaltlich normaler Wartung, für eine wirtschaftlich angemessene Nutzungsdauer erfüllt sein. Diese horizontale Anforderung der CPD setzt eine Nutzungsdauerplanungsbewertung der Bauwerke voraus. Die Werke sollten für eine vorgesehene Entwurfslebensdauer (Nutzungsdauer) konzipiert werden, und die Nutzungsdauer sollte durch Verwendung von Produkten mit erklärter Nutzungsdauer geplant werden.

Die CPD zielt darauf ab, das Gebäude und die auf dem europäischen Markt in Verkehr gebrachten und in diesen Werken verwendeten Bauprodukte zu verbinden. Sie legt daher das Leistungsniveau dieser Produkte fest: Sie „müssen solche Eigenschaften aufweisen, dass die Bauwerke, in die sie eingebaut, zusammengefügt, angebracht oder eingesetzt werden sollen, bei ordnungsgemäßer Planung und Ausführung die wesentlichen Anforderungen erfüllen können.“ Dies ist der Begriff der „Eignung für den vorgesehenen Verwendungszweck“ eines Bauprodukts. Die Verbindung zwischen den wesentlichen Anforderungen der Werke und den zu bewertenden Produkteigenschaften ist in Auslegungsdokumenten (IDs) festgelegt [Leitpapier F 2004].

Abbildung 9: Die Nutzungsdauer von Bauwerken, wie im CPD-Leitpapier zur Dauerhaftigkeit dargestellt [Leitpapier F 2004].

Die CPD legt ferner fest, dass ein Bauprodukt für seinen vorgesehenen Verwendungszweck geeignet ist, wenn es übereinstimmt mit: (i) einer harmonisierten europäischen Norm (erstellt von CEN/CENELEC), (ii) einer Europäischen Technischen Zulassung (ausgestellt von einem EOTA [EWG 1988]-Mitglied) oder (iii) einer nicht harmonisierten technischen Spezifikation (z. B. einer nationalen technischen Spezifikation), die auf Gemeinschaftsebene anerkannt ist; die drei werden als technische Spezifikationen bezeichnet. Gemäß der CPD: „Die Produkte müssen für Bauwerke geeignet sein, die (als Ganzes und in ihren einzelnen Teilen) für ihren vorgesehenen Verwendungszweck geeignet sind, wobei die Wirtschaftlichkeit zu berücksichtigen ist, und in diesem Zusammenhang die folgenden wesentlichen Anforderungen erfüllen, sofern die Werke Vorschriften unterliegen, die solche Anforderungen enthalten. Solche Anforderungen müssen, vorbehaltlich normaler Wartung, für eine wirtschaftlich angemessene Nutzungsdauer erfüllt sein.“ Darüber hinaus sehen die Auslegungsdokumente vor, dass Produktnormen und Leitlinien für Europäische Technische Zulassungen (ETAGs) „Angaben zur Nutzungsdauer der Produkte in Bezug auf die vorgesehenen Verwendungszwecke und die Methoden zu ihrer Bewertung enthalten sollten.“

Die CPD wird überarbeitet und auf die Ebene einer Verordnung, der Bauproduktenverordnung (CPR), angehoben, deren Umsetzung bis Juli 2013 erwartet wird. Mit der in der CPR als siebte Grundanforderung (umbenannt in „wesentliche Anforderungen“) für Bauwerke hinzugefügten nachhaltigen Nutzung von Ressourcen wird die Nutzungsdauerplanung im europäischen Baukontext voraussichtlich noch mehr an Bedeutung gewinnen.

Normen für die Nutzungsdauerplanung

Die ISO-Normung (ISO TC59/SC14) zur Unterstützung der Nutzungsdauerplanung begann 1993, als durch eine bedeutende europäische Initiative eine Arbeitsgruppe gegründet wurde. Leitkonzepte zur Nutzungsdauer von Bauprodukten wurden benötigt, um bei der Umsetzung der Bauproduktenrichtlinie zu helfen. Da das Themengebiet zu Recht als international relevant angesehen wurde, basierte die ISO-Arbeit auf einer Zusammenarbeit mit CEN.

Der Anwendungsbereich von ISO TC59/SC14 besteht darin, die Schritte zu dokumentieren, die in verschiedenen Phasen des Gebäudelebenszyklus zu unternehmen sind, um sicherzustellen, dass das resultierende Gebäude (oder eine andere errichtete Anlage) für seine vorgesehene Lebensdauer ohne große unerwartete Ausgaben hält.

Das Konzept

Ein Gebäude (Bauwerk) wird für eine bestimmte Entwurfslebensdauer (Nutzungsdauer) konzipiert. Gebäudeteile, die aus technischen und wirtschaftlichen Gründen nicht zugänglich sind, sollten für die gleiche Nutzungsdauer wie das Gebäude konzipiert werden. Andere Gebäudeteile und Produkte können eine kürzere, aber erklärte Nutzungsdauer haben (siehe Abbildung 10).

Abbildung 10: Das Konzept der Nutzungsdauerplanung

 

Normen für die Nutzungsdauerplanung

Die ISO 15686-Normen (siehe Tabelle 6) geben Anleitungen zu allen Aspekten der Nutzungsdauerplanung (SLP). Teil 1 gibt die allgemeinen Entwurfsprinzipien und -verfahren der SLP, während Teil 8 die Anforderungen an Referenznutzungsdauern (RSL) von Produkten und Komponenten beschreibt.

Die RSL sollte im Entwurfsprozess verwendet und angepasst werden, um die Nutzungsdauer eines Produkts/einer Komponente in einer bestimmten Verwendungs- oder Entwurfssituation festzulegen. Die Norm Teil 8 gibt auch Anleitungen zu den Methoden, die im Entwurfsprozess für diese Anpassung einer RSL verwendet werden sollen. Diese Methoden und Modelle werden unter dem generischen Namen Faktormethode beschrieben, umfassen jedoch eine Reihe von Ansätzen, von einfachen Checklisten-Anpassungen über Multiplikationsmethoden bis hin zu fortgeschritteneren (aber nicht notwendigerweise komplizierteren) Funktionsmodellen.

Wer stellt Referenznutzungsdauern bereit?

Dies war eine wesentliche Frage und ein Diskussionspunkt während der gesamten Normungsarbeit. Die Schlussfolgerung – und Lösung – ist, dass die Verantwortung für die Bereitstellung von RSLs für Produkte hauptsächlich bei den Herstellern der betreffenden Produkte liegt. Forschung sollte durchgeführt werden, um diese RSLs mit Methoden zu unterstützen, d. h. wie eine Referenznutzungsdauer getestet und deklariert werden kann, und die ISO 15686-Normen liefern Beispiele. Öffentlich initiierte und finanzierte Datenbanken sind entstanden und können wichtige Treiber des Fortschritts sein, werden aber höchstwahrscheinlich weniger Einfluss haben als marktgetriebene und entwickelte Initiativen.

Tabelle 6: Die ISO 15686-Normen mit dem allgemeinen Titel „Gebäude und Bauwerke – Nutzungsdauerplanung“ umfassen die folgenden Teile

Norm

Thema
ISO 15686-1 Allgemeine Grundsätze Stellt allgemeine Entwurfsprinzipien und -verfahren für die Planung der Nutzungsdauer von Gebäuden und Bauwerken bereit
ISO 15686-2 Verfahren zur Nutzungsdauervorhersage Beschreibt ein Verfahren, das Nutzungsdauervorhersagen für Bauprodukte und -komponenten erleichtert
ISO 15686-3 Leistungsprüfungen und -überprüfungen Beschreibt den Ansatz und die Verfahren, die auf Vorbriefing, Briefing, Entwurf, Bau, Lebenszyklusmanagement und Entsorgung von Gebäuden und Bauwerken angewendet werden sollen
ISO/AWI 15686-4 Datenanforderungen Technische Spezifikation, die die Datenanforderungen beschreibt, die für die Durchführung der Nutzungsdauerplanung unter Berücksichtigung verschiedener Nutzungsumgebungen und anderer Nutzungsbedingungen erforderlich sind. In Zusammenarbeit mit der International Alliance for Interoperability (IAI) ist es auch das Ziel, die IFC-Konformität für die ISO 15686-Reihe zu beschreiben
ISO 15686-5 Lebenszykluskosten Gibt Anleitungen zur Entwicklung eines Modells der Investitions- und Betriebskosten eines Projekts, sodass die Gesamtkosten bewertet werden können, und wie diese Daten für die Finanzbewertung verwendet werden können
ISO 15686-6 Verfahren zur Berücksichtigung von Umweltauswirkungen Norm, die Anleitungen zur Bewertung der relativen Umweltauswirkungen alternativer Nutzungsdauerentwürfe gibt und die Schnittstelle zwischen Umwelt-LCA und Nutzungsdauerplanung identifiziert
ISO 15686-7 Leistungsbewertung für Rückmeldungen von Nutzungsdauerdaten aus der Praxis Eine generische Grundlage für die Leistungsbewertung und Rückmeldung von Nutzungsdauerdaten aus bestehenden Gebäuden und Bauwerken
ISO 15686-8 Referenznutzungsdauer und Nutzungsdauerschätzung Beschreibt, wie Referenznutzungsdauern von Komponenten usw. bereitgestellt, formatiert und extrahiert werden, um ihre Nutzungsdauer in einer bestimmten Anwendung festzustellen. Es stellt auch die Faktormethode zur Durchführung solcher Schätzungen bereit.
ISO/TS 15686-9 Leitlinien zur Bereitstellung von Referenznutzungsdauerdaten Leitet Bauproduktehersteller und Normenschreiber bei der Behandlung von Dauerhaftigkeits- und Nutzungsdauererklärungen in Produktnormen an. Die Arbeit wurde in Zusammenarbeit mit der CEN TG zur Dauerhaftigkeit durchgeführt und unterstützt europäische Produktnormen.
ISO/CD 15686-10 Funktionale Leistung Stellt Prozessanleitungen für das Management der Leistungsfähigkeit eines Bauwerks während seiner Nutzungsdauer bereit, um die angegebenen Anforderungsniveaus zu erfüllen.

 

3 Verwendung dieses Leitliniendokuments