Nachhaltigskeitsbetrachtung im Industrie- und Gewerbebau | Vergleichende Lebenszyklusanalyse von unterschiedlichen Bauweisen anhand eines Tragwerksentwurfs für Hallenbau

Abstract

Die Planung von Gewerbe - und Industriebauten wird zunehmend anspruchsvoller und komplexer. Thematiken wie Nachhaltigkeit und Ressourcenschonung stehen beinahe schon an der Tagesordnung. Ökologische Materialien und nachwachsende Rohstoffe sind Voraussetzungen für eine nachhaltige Planung und haben ebenfalls den Gewerbe- und Industriebausektor erreicht.Aus diesem Grund wird im Zuge dieser Diplomarbeit eine vergleichende Lebenszyklusanalyse für unterschiedliche Bauweisen, anhand eines zuvor definierten Systementwurfs, im Hallenbau erstellt. Durch die Anwendung der Ökobilanzierung ist es möglich, bereits in frühen Phasen die Schritte in Richtung nachhaltiger Planung zu setzen. Betrachtet werden unterschiedliche Tragwerkskonstruktionen, die im Hallenbau als Standardlösungen zum Einsatz kommen. Neben der Ausführung als reine Stahlbetonkonstruktion wird das Tragwerk noch als Brettschichtholzvariante sowie in Stahlbaubauweise dimensioniert. Mit der Mischbauweise aus Stahlbeton und Brettschichtholz sowie der Fachwerkbauweise aus Brettschichtholz wird das Trio komplettiert und auf deren ökologische Eigenschaften untersucht.Im Anschluss an die Beschreibung allgemeiner Grundlagen zum Thema Gewerbe- und Industriebau sowie nachhaltiger Planung werden Referenzobjekte analysiert, um daraus einen Systementwurf zu generieren. Dieser fungiert als Basis für die ökologische Bilanzierung und wird entsprechend statischer Annahmen dimensioniert. Zuvor definierte Entwurfsparameter runden den Systementwurf ab.Um einen ersten Eindruck durch die Ökobilanzierung zu gewinnen, werden zu Beginn des Kapitels die Baustoffe der einzelnen Bauweisen miteinander verglichen. Durch die daraus gewonnen Erkenntnisse können erste Ansätze in Richtung nachhaltiger Planung gesetzt werden. Mit der anschließenden Bilanzierung der Bauweisen und der damit verbundenen Erfassung sämtlicher Input- und Outputflüsse an Stoffen, Energie und Emissionen, die von der Herstellungsphase bis hin zum Rückbau entstehen, wird schließlich die Gesamtauswirkung auf die Umwelt abgeschätzt und dargestellt. Da jedoch eine ökologische Bilanzierung alleine nie ausschlaggebend für die Materialwahl sein wird, bildet ein ökonomischer Vergleich der unterschiedlichen Bauweisen den Abschluss. Die Ergebnisse aus dem ökologischen- sowie ökonmischen Vergleich können in weiterer Folge als Hilfsmittel für Architekten und Fachplaner in Bezug auf eine nachhaltige Planung im Gebäudeentwurf dienen.

The planning of commercial and industrial buildings is becoming increasingly more demanding and more complex. Topics such as sustainability and resource protection are almost on the daily agenda. Ecological materials and renewable raw materials are requirements for sustainable planning and they have also reached the commercial and industrial construction sector. For this reason, in the course of this diploma thesis, a comparative life-cycle analysis for different construction methods is created in hall construction, based on a previously defined system design. It is possible to take steps towards sustainable planning at an early stage by using the ecological balance. Different constructions of supporting framework are considered which are used as standard solutions in hall construction. In addition to the execution as a pure reinforced concrete construction the supporting framework is also executed as a variation of glued laminated timber and in steel construction. The trio is completed with the mixed construction consisting of reinforced concrete and glued laminated timber as well as the half-timbered construction made of glued laminated timber and it is examined for the view of the ecological properties.. Following the description of general basics on the subject of commercial- and industrial construction as well as sustainable planning, reference objects are analyzed in order to generate a system design. This acts as the base for the ecological balance and it is dimensioned according to static assumptions. Previously defined design parameters complete the system design. For getting a first impression of ecological balance the building materials of the individual construction methods are compared between them at the beginning of the chapter. The aquired knowledge can be used to set basic approaches for sustainable planning. The overall impact on the environment is finally estimated and presented by the following balancing of the construction methods and the associated recording of all input- and output flows of materials, energy and emissions that arise from the production phase until demolition,. However, an ecological balance only will never be decisive for the choice of material, so an economic comparison of the different construction methods is the conclusion. In further consequence the results of the ecological and the economical comparison can serve as a tool for architects and specialist planners in relation to sustainable planning in the building design.