Optimierungspotential des Entwurfs einer Sporthalle im Hinblick auf den CO2-Fußabdruck

Abstract

Im Februar 2024 erfolgte der Spatenstich für eine neue Kraftsporthalle des Olympiasportzentrums in Niederösterreich. Zeitgleich häufen sich die Folgen des Klimawandels. Der Grund dafür sind zunehmende Treibhausgasemissionen, für welche besonders der Bausektor verantwortlich ist (EU Kommission, 2020). Um diese Emissionen gering zu halten, ist das Ziel dieser Arbeit die Optimierungspotentiale der Kraftsporthalle im Hinblick auf die Baustoffe und Konstruktion zu eruieren. Grundsätzlich werden dafür drei Varianten untersucht: die geplante Referenzvariante (REF), die erste Optimierungsvariante (MID) mit dem Fokus auf das Tragwerk und die zweite Optimierungsvariante (MAX) mit Augenmerk auf Bauteilschichten und Bauprodukte. Für alle drei Varianten werden BIM-Modelle generiert und auf Grundlage dieser Ökobilanzierungen mit eco2soft und Gebäude-Teil-Zertifizierungen mit der Deklarationsplattform klimaaktiv durchgeführt. Der Fokus fällt auf die sogenannte graue Energie und Emissionen. Dementsprechend wird die Energie für den Betrieb des Gebäudes nicht berücksichtigt, sondern die verwendeten Materialien betrachtet. Wie in den Ergebnissen hervorgeht, liegt das größte Optimierungspotential bei der Tragkonstruktion. Vor allem die Bodenplatte, die Stahlbetonwände und das Stahltragwerk tragen bei der Kubatur dieses Baukörpers enorm zur Umweltwirkung bei. Mit einer ökologischen Optimierung dieser tragenden Bauteile können etwa 2⁄3 des gesamten Treibhausgaspotentials eingespart werden. Weiters erscheint es essenziell, Konstruktionen mit hohen OI3-Werten in der Fläche zu minimieren oder die Bauprodukte mit den höchsten Beiträgen hierbei in der Dicke zu optimieren. Ebenso können sie durch ökologisch günstigere Alternativen ausgetauscht werden.

In February 2024, the construction work started for a new weight training hall at the Olympic Sports Centre in Lower Austria. At the same time, the consequences of climate change are increasing. The reason for this are increasing greenhouse gas emissions, for which the construction sector is particularly responsible (EU Kommission, 2020). In order to keep these emissions low, the aim of this thesis is to ecologically optimize the building materials and construction of the St. Pölten weight training hall. In principle, three variants are being examined: the planned reference variant (REF), the first optimization variant (MID) with a focus on the supporting structure and the second optimization variant (MAX) with a focus on component layers and building products. BIM models are generated for all three variants and used as the basis for life cycle assessments with eco2soft and partial building certifications with the klimaaktiv declaration platform. The focus is on so-called gray energy and emissions. Accordingly, the energy required to operate the building is not taken into account, but rather the materials used. As the results show, the greatest potential for optimization lies in the supporting structure. In particular, the floor slab, the reinforced concrete walls and the steel supporting structure contribute enormously to the environmental impact of the cubature of this building. Ecological optimization of these load-bearing components can save around 2⁄3 of the total greenhouse gas potential. Furthermore, it seems essential to minimize the surface area of structures with high OI3 values or to optimize the thickness of the building products with the highest contributions. These can also be replaced by ecologically more favorable alternatives.