Life cycle assessment and ecological evaluation of transformation scenarios : a comparative study based on the research project Herbert-Bayer-Platz in Linz

Abstract

Diese Arbeit untersucht, wie methodische Unterschiede digitaler Bewertungswerkzeuge die ökologische Bewertung von Transformationsszenarien im Gebäudebestand beeinflussen. Grundlage der Analyse ist das Forschungsprojekt Demonstrativbau Kunstuniversität Linz (Herbert-Bayer-Platz). Im Mittelpunkt stehen zwei ausgewählte Transformationsstrategien eines Bestandsgebäudes, die in einer frühen Planungsphase entwickelt wurden.Die vergleichende Bewertung kombiniert zwei unterschiedliche Berechnungsansätze: die österreichische OI3-Methodik in ArchiPHYSIK sowie eine Lebenszyklusanalyse mit SCALE. Obwohl beide Ansätze auf lebenszyklusbezogenen Umweltindikatoren beruhen, unterscheiden sie sich hinsichtlich Systemgrenzen, Datenstrukturen und Ergebnislogik. Um eine möglichst hohe Vergleichbarkeit herzustellen, wurden beide Bewertungen auf einen materialbezogenen Betrachtungsrahmen mit vergleichbaren Lebenszyklusphasen und derselben Bezugsfläche abgestimmt. Ergänzend wurden Szenario Varianten sowie tabellenbasierte Referenzrechnungen herangezogen, um einzelne Ergebnisse zusätzlich einordnen zu können. Die Ergebnisse zeigen, dass beide Bewertungsansätze ökologische Unterschiede zwischen den untersuchten Transformationsstrategien sichtbar machen, jedoch teilweise zu unterschiedlichen numerischen Ergebnissen und abweichenden Bewertungen der Szenarien führen. Während ArchiPHYSIK für die baulich umfassendere Transformationsstrategie überwiegend niedrigere treibhausgasbezogene Werte ausweist, verschiebt sich die Bewertung in SCALE teilweise zugunsten des jeweils anderen Szenarios, wenn biogene Beiträge berücksichtigt werden. Weitere Abweichungen zeigen sich auf Bauteilebene, insbesondere dort, wo Datenbankstrukturen, Indikatorzusammensetzung und softwarespezifische Modellierungsannahmen das Berechnungsergebnis beeinflussen.Ökologische Resultate hängen somit nicht nur von der gewählten Entwurfsstrategie selbst ab, sondern auch vom methodischen Rahmen der Bewertung. Besonders relevant ist dies in frühen Planungsphasen, in denen ökologische Bewertungen häufig auf vereinfachten Annahmen beruhen und dennoch zur Einordnung von Transformationsentscheidungen herangezogen werden.

This thesis examines how methodological differences between digital environmental assessment tools influence the ecological evaluation of building transformation scenarios. The analysis is based on the research project Demonstration Building of the University of Arts Linz (Herbert-Bayer-Platz) and focuses on two selected transformation strategies for an existing building developed during an early planning stage.The comparative assessment combines two different calculation approaches: the Austrian OI3 methodology implemented in ArchiPHYSIK and a life cycle assessment carried out with SCALE. Although both approaches refer to life cycle related environmental indicators, they differ in system boundaries, dataset structures and result logic. In order to establish the highest possible comparability, both assessments were aligned to a material-related scope using comparable life cycle stages and the same reference floor area. Supplementary scenario variants and selected spreadsheet-based reference calculations were additionally used to extend selected comparative observations.The results show that both tools identify clear ecological differences between the selected transformation strategies, but lead to partly divergent numerical values and different scenario rankings. While ArchiPHYSIK generally indicates lower greenhouse gas related values for the more intervention-intensive transformation strategy, the SCALE results partly evaluate the alternative strategy more favorably when biogenic contributions are included in the total result. Further deviations become visible at component level, particularly where database structures, indicator composition and software-specific modelling assumptions influence the calculation outcome.Ecological results therefore depend not only on the selected design strategy itself, but also on the methodological framework of the assessment. This becomes particularly relevant in early planning stages, where ecological evaluations often rely on simplified assumptions while already supporting the interpretation of transformation decisions.